撰文:特约撰稿人Greg Uyeno
时间:2016年8月24日 上午7:24
菲律宾海周围的板块在过去的几百万年里相互碰撞,形成了如今扭曲的样子。
供图:Anton Balazh / Shutterstock.com
一项新研究称,科学家们在菲律宾海发现了一块已被地幔吞没的未知板块。
地质学家们利用地震数据分布图,找到了一种使深埋地下的“板块墓地”重见天日的新方法,这将揭示如今变形的板块与岩石在5200万年前是什么样。该方法还将帮助研究者们了解先前未知的东亚海板块,它的研究意义还在于能够证明在恐龙灭绝后不久,这个区域可能曾有过一片古海洋。
菲律宾海位于几个主要构造板块的交界处,其中包括太平洋板块、印澳大陆板块和亚欧板块范围内的几个小板块——比如研究者们认为的、大约在5500万年前形成并漂移到西北来的菲律宾海板块。
在菲律宾海板块漂移的过程中,它与东亚海板块的北部边缘共同将东亚海板块整体推入地幔之中。研究者们说,在相邻板块的作用下,板块的南部最终向下俯冲。
试图重建古环境的地质学家们曾经被这些表象的地质证据所限制,他们以为板块的运动应该和山脉、火山与古排水沟一样,慢慢变化。在新影像技术的帮助下,科学家们现在能在几百英里外的地表收集到地球内部的信息,从而重建那远古的沧桑变迁。
该论文的第一作者Jonny Wu介绍道,以前,科学家们甄别这些板块是通过一种叫做“地震层析”的方法来完成的。这种方法发射地震波并设置多个监测站点来获取不同地震波穿过地球时的速度。那些古老板块的主体部分就像进入水中的树叶一样,渐渐沉入地幔之中,而每当地震波经过它们时,观测到的波速会变大。Jonny Wu原来是台湾大学的地质学专家,现在工作于休斯顿大学(University of Houston)。
Wu和他以前台湾大学的同事非常关注菲律宾海周边的一个地震高发区,部分是由于这里布设的许多地震监测站为他们提供了不少高质量的数据。
“在东亚,许多板块都在俯冲(subduction)的过程中在地表集合、汇聚和消亡。” Wu对《科学直播》(Live Science)的记者说。“我们在寻找的用以恢复该区域历史的信息正在从地表一点点的消失,因此想证实这块未知的板块十分艰难。”
如果追溯到所有的俯冲块体(在模型中具体指28个块体中的3个)还和其他现代板块相连的时期,东亚海板块正因为消除过程而拼接在一起。
此外,该区域还是许多“微板块”的发源地,而它们以往的运动却很难在这得以恢复。“这些板块的运动过程长久以来一直是构造学的谜题,想知道它们过去从哪来实在是太难了,” Wu说道,“就好比是大拼图上的小图块,不管你往哪放都感觉是对的。”
这项研究成果使科学家对菲律宾海及其周边区域的演化历史有了更加深入的了解。
“该研究是一项突破性的进展,它大大提升了我们理解东半球最复杂地球的地球深部结构。”未参与本研究的悉尼大学(University of Sydney)地质学家Sabin Zahirovic在邮件中向《科学直播》评论道。
“此项新研究对于目前急需的技术手段——利用地震数据解释模型拟合结果来说,可谓迈出了一大步!”另一位未参与的科学家、慕尼黑大学(Ludwig Maximilians University)地球物理系主任Hans-Peter Bunge说道。
Hans-Peter Bunge 还向记者补充:“通常我们没有办法完全了解复杂的地球内部构造,但这如及时雨般到来的新技术严谨地对板块的物质与运动历史进行推测,填补了以往地震层析图中的信息缺失。”
尽管好评如潮,可这些研究者们不会在此驻足。“我们会继续将这种方法应用到其他存疑较多的地区,比如南美和喜马拉雅山区,继而测试与改进我们的方法,希望能为地球科学研究再贡献出一些新思路。”Wu说。
该研究于6月25日发表于《地球物理研究:固态地球》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth)的网站上。
原文请见Live Science
翻译:胡砚泊
审校:颜磊
http://www.livescience.com/55855-newfound-tectonic-plate-east-asian-sea.html
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