地球最大海洋的火热诞生被揭示

数百万年前构造板块的剧烈变动造就了太平洋

国际空间站看到的太平洋日落。

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太平洋诞生于1.9亿年前开始的地质痉挛,当时地壳破裂,新鲜的熔岩从下方涌出。现在,一项新的分析表明,这种海底诞生比研究人员想象的要复杂得多。

这项研究是在理解太平洋起源方面迈出的罕见一步,太平洋是地质学中最持久的谜团之一。

“这是我们现在已经就位的一个大拼图,”荷兰乌得勒支大学的地质学家莉迪安·博斯克曼说。她和她的同事杜威·范·欣斯伯根于7月27日在《科学进展》杂志上报告了这项发现。


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海洋诞生于地壳不稳定的缝隙中,板块在那里分离,让熔化的岩石填充缝隙并凝固。新鲜的地壳将较旧的地壳从缝隙推开,并推向大陆边缘。最终,海洋地壳撞击大陆地壳,并通过板块构造的过程,被吸入并回收到地球深处。

由于这种持续的创造和破坏循环,没有海底比大约2亿年更古老。为了了解更久远的时间里海洋的行为,地质学家必须尝试重建早已消失的地壳板块的三维几何形状。

注意间隙

博斯克曼和范·欣斯伯根研究了太平洋板块最古老的部分,该部分位于马里亚纳海沟以东。之前的研究表明,太平洋诞生于所谓的地质三叉路口,新鲜的海底从三个相交的海脊中的每一个向外扩张。但这种构造在地质上是稳定的;在南大西洋,一个类似的三叉路口已经持续了超过1亿年,而没有形成新的板块。“没有理由这样做,”博斯克曼说。

相反,她说,太平洋一定是诞生于一种不稳定的三叉路口类型。三个相交的缝隙一定是转换断层,其中断层的两侧彼此滑动。加利福尼亚州的圣安德烈亚斯断层就是以这种方式移动的。

三个转换断层汇合在一起会在中心形成一个三角形的间隙。“具有海脊的三叉路口不会产生新的板块,”博斯克曼说。“具有转换断层的三叉路口会。”她补充说,这种构造可能是一个意外。

德国波茨坦GFZ德国地球科学研究中心的地球物理学家伯恩哈德·斯坦伯格说,这项工作表明,关于板块构造的基本思维仍然可以产生惊喜。“这是少数几个仅凭优雅的思考就能做出发现的罕见案例之一,”他说。

博斯克曼希望进一步追溯到过去,揭开太平洋之前的海洋的历史,并包围超级大陆盘古大陆。她目前正在哥斯达黎加进行野外考察,寻找古代海底岩石的证据,这些岩石在海洋地壳被拖到下方并被破坏时,被刮到大陆的一侧。

本文经许可转载,并于2016年7月27日首次发表

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