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Nature Geoscience： 地球內(nèi)部存在具有彈性的俯沖板片*

劉文浩※編譯

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000)

傳統(tǒng)觀點(diǎn)普遍認(rèn)為，地球板塊在俯沖過(guò)程中保持完全的剛性，并以一個(gè)恒定的速率和較大的角度向溫度更高但密度較低的地幔下滑。 2015年11月23日，Nature Geoscience文章《基于地震各向異性的納斯卡(Nazca)俯沖板片內(nèi)部變形研究》(Internal deformation of the subducted Nazca slab inferred from seismic anisotropy)卻質(zhì)疑這種過(guò)程并不具有普遍性。 文章稱，科研人員首次發(fā)現(xiàn)，位于秘魯?shù)恼谙蚰厦来箨懓鍓K俯沖的納斯卡板片具有一定的彈性。

2010～2013年期間的約兩年半的時(shí)間里，研究人員測(cè)量了15個(gè)納斯卡板片本地地震監(jiān)測(cè)站的地震波，并在7大洲不同站點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量。 通過(guò)對(duì)板片地震各向異性(地震波在相同材料不同方向的傳播速度不同)研究，科研人員發(fā)現(xiàn), 納斯卡板片在俯沖過(guò)程中發(fā)生了彈性變形。 研究人員稱，當(dāng)洋殼在大洋中脊形成之后，遠(yuǎn)離洋中脊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程使得橄欖石沿著板片增長(zhǎng)方向發(fā)生定向變形，隨后，這種橄欖石結(jié)構(gòu)被“凍結(jié)”在洋殼之中，并且隨之在地球表面運(yùn)動(dòng)。 正是這些橄欖石的特殊結(jié)構(gòu)引起了地震波在不同方向上具有了不同速度。 持續(xù)的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，板片俯沖過(guò)程發(fā)生之后，最初的橄欖石結(jié)構(gòu)已經(jīng)消失，取而代之的是一種與早先方向相反的新型橄欖石。 研究人員認(rèn)為，與板片彎曲變形過(guò)程中緊密相關(guān)的重塑過(guò)程使得“凍結(jié)”在板片中的橄欖石結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形，整體輪廓與板片彎曲的形狀一致，指示板片具有足夠的韌性可以在上地幔內(nèi)部發(fā)生一定變形。

研究人員表示，該研究首次提供了證據(jù)，能夠表明俯沖板片并非傳統(tǒng)假設(shè)的那樣極度剛性，而是具有一定的韌性，同時(shí)可以更加清晰地揭示其俯沖之后發(fā)生的變化以及地球內(nèi)部對(duì)其的改造作用。

文獻(xiàn)來(lái)源： Eakin C M，Long M D，Scire A，et al. Internal deformation of the subducted Nazca slab inferred from seismic anisotropy. Nature Geoscience, 2016，9(1)： 56-59. doi.10.1038/ngeo2592.

中圖分類號(hào)：P542+.4；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.02.005

通訊作者：※劉文浩，e-mail: liuwh@llas.ac.cn。

* 收稿日期：2015-12-23； 采用日期： 2016-01-05。