板塊構(gòu)造理論是固體地球科學(xué)的基石，與量子力學(xué)、相對論、分子生物學(xué)一起，被譽(yù)為20世紀(jì)自然科學(xué)四大奠基性理論。板塊構(gòu)造體制起始的關(guān)鍵是板塊俯沖起始。但迄今為止，板塊俯沖是如何起始的一直存在爭議，成為國際地學(xué)界研究熱點(diǎn)。
中國科學(xué)院海洋研究所孫衛(wèi)東研究員課題組研究發(fā)現(xiàn)，約5300萬年前，印度板塊與澳大利亞板塊幾乎同時(shí)與歐亞板塊發(fā)生硬碰撞，在形成青藏高原同時(shí)，引發(fā)太平洋板塊向西北俯沖。該研究結(jié)果近日在線發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報(bào)》上。
過去幾年，國際上系統(tǒng)研究了西太平洋新生代板塊俯沖起始機(jī)制。孫衛(wèi)東課題組根據(jù)前期提出的“巖漿引擎”假說認(rèn)為，由于板塊密度差引起的自發(fā)俯沖應(yīng)該起始于小范圍俯沖，再逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展。因此，俯沖帶不同部位俯沖起始時(shí)間存在明顯差異。但是，新生代西太平洋板塊年齡差異很大，這表明它們不是因洋殼年齡差異引起的自發(fā)俯沖，而是由太平洋板塊重大變化所觸發(fā)的。
是什么地質(zhì)事件導(dǎo)致了太平洋板塊發(fā)生如此巨大的轉(zhuǎn)變呢?課題組為此重建了印度板塊、澳大利亞板塊與太平洋板塊運(yùn)動(dòng)速率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在太平洋板塊發(fā)生轉(zhuǎn)向前，印度板塊與澳大利亞板塊均在太平洋板塊向西俯沖起始前發(fā)生了明顯減速，表明新生代西太平洋板塊俯沖是誘導(dǎo)俯沖。
距今約1億至5300萬年，印度板塊、澳大利亞板塊和太平洋板塊均向北漂移。此時(shí)，太平洋板塊向北俯沖，與澳大利亞板塊之間藕斷絲連，構(gòu)造關(guān)系類似現(xiàn)今的印度板塊與澳大利亞板塊。在約5300萬年前，印度板塊、澳大利亞板塊均與歐亞板塊發(fā)生了硬碰撞，漂移速率大幅度降低。此時(shí)，太平洋板塊向北漂移未受到阻擋，形成了一個(gè)巨大杠桿，導(dǎo)致太平洋板塊運(yùn)動(dòng)方向改變，發(fā)生新的俯沖。這一發(fā)現(xiàn)支持了“巖漿引擎”假說，即老的洋盆碰撞閉合導(dǎo)致鄰居洋盆新的板塊俯沖，這正是板塊構(gòu)造體制得以持續(xù)數(shù)十億年的關(guān)鍵。該板塊俯沖起始機(jī)制為完善板塊構(gòu)造理論提供了重要制約。(記者劉成、通訊員王敏)
關(guān)鍵詞： 太平洋板塊俯沖
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