虽然它现在是主流理论,但对于它来说,接受它的道路是漫长而坎坷的。板块构造,它描述了地壳的大部分是如何在其泥泞的土地上缓慢地滑动、研磨、上升和下沉的地幔。
但即使是现在,半个多世纪在获得科学认可后,该理论还需要一些完善。
一项针对西太平洋四个高原的新研究表明,这些广阔的区域并不是坚硬的板块,而是被板块边缘的遥远力量拉开的薄弱点。
“这个理论并不是一成不变的,我们仍在寻找新的东西,”说多伦多大学地球物理学家 Russell Pysklywec 是这项研究的合著者。
“我们知道断层等地质变形发生在远离板块边界的大陆板块内部。但我们不知道同样的事情也发生在海洋板块上。”添加第一作者 Erkan Gün,也是多伦多大学的地球科学家。
几十年来,科学家们一直在改写他们对海底的理解,因此这项新研究只是他们绘制海洋崎岖地形图的努力的延续。
20 世纪 50 年代,海洋制图师 Marie Tharp 的开创性工作绘制海底大部分区域的地图使用来自军舰的声纳数据表明,海洋盆地并不像科学家所怀疑的那样平坦。
相反,海底是由巨大的海沟和巨大的山脉分割而成的——没有什么比萨普发现的大西洋中脊更大,现在被认为是地球上最长的山脉,将大西洋一分为二。
这样的山脉形态当两个构造板块碰撞,地壳弯曲,或者一个板块陷入另一个板块下方,将上面的板块向上推时。 然而,在水下,海底山脉通常是由两个板块在所谓的分界线处漂移并喷出岩浆而形成的。
但远离这些板块边界,在海洋板块的中心,科学家们认为,地壳的大部分在地幔顶部漂移时仍然相当坚硬,并且不会像板块边缘那样变形。
为了验证这一想法,Gün、Pysklywec 及其同事收集了位于日本和夏威夷之间的两个海洋高原(沙茨基海隆和赫斯海隆)的现有数据。 所罗门群岛北部的翁通爪哇高原; 以及斐济和汤加东北部的马尼希基高原。
考虑到海底测量的挑战,他们的研究仅限于西太平洋的这四个有可用数据的高原。
海洋高原距离最近的板块边界数百至数千公里。 然而,Gün 和他的同事发现,这些高原具有共同的变形和岩浆特征,这表明它们正在被太平洋板块边缘的拉力撕裂,那里的板片正在俯冲到邻近板块的下方。
研究人员发现的破裂或断层线往往与最近的海沟平行,如上图所示。
该团队还对距最近俯冲带 750 至 1,500 公里(466 至 932 英里)的四个假设高原的构造板块动力学进行了建模,以更好地了解引起这种遥远变形的机制。
无论距板块边缘的距离如何,这些假设的高原都被拉伸了数百万年,并且在最靠近海沟的一侧变得更薄。
“人们认为,由于洋下高原更厚,它们应该更坚固,”古恩说。 “但我们的模型和地震数据表明,情况实际上恰恰相反:高原更弱。”
研究人员承认他们只分析了四个太平洋高原,但希望他们的发现能够激发进一步的探索,绘制海底地图。
“派遣研究船收集数据是一项重大工作,”Gün说。 “所以,事实上,我们希望我们的论文能够引起人们对平台期的一些关注,并收集更多数据。”
该研究发表于 地球物理研究通讯。