我科学家研究发明青藏高原碰撞诱发太平洋板块俯冲

 
 
我科学家研究发明青藏高原碰撞诱发太平洋板块俯冲  
 

9月18日，记者从中国科学院海洋研究所获悉，该研究所孙卫东研究员课题组发明约五千三百万年前，印度板块和澳大利亚板块险些同时与欧亚板块产生硬碰撞，在形成青藏高原的同时，激发太平洋板块向西北俯冲。研究功效克日在线颁发在权威学术期刊Science Bulletin（《科学传递》）上。

板块结构理论是固体地球科学的基石，与量子力学、相对论、分子生物学一起，被誉为二十世纪自然科学四大奠定性理论。板块结构体制起始的要害是板块俯冲起始。可是，迄今为止，板块俯冲是如何起始的一直存在争议，是国际地学界研究热点。已往几年，国际大洋发明打算(IODP)投入数千万美元，先后开展了4个钻探航次，航次累计耗时高出8个月，系统研究西太平洋新生代板块俯冲起始机制。今朝获得的结论是，伊豆-小笠原-马里亚纳俯冲起始属于自发俯冲起始，即由于洋壳年数的差别导致密度的差别，进而使陈腐的洋壳俯冲到年青的洋壳之下(Arculus et al., 2015; Maunder et al., 2020)。在俯冲板块的拖曳下，太平洋板块的漂移偏向产生了改变，形成了著名的夏威夷-帝王岛链大拐弯。

孙卫东课题组按照前期提出的“岩浆引擎”假说(孙卫东, 2019)，认为由于板块密度差引起的自发俯冲应该是先小范畴开始俯冲，再逐渐向两侧扩展。因此，俯冲带差异部位俯冲起始时间存在明明的差别。可是，新生代西太平洋板块年数差别很大，与差异时代洋壳相关的伊豆小笠原-马里亚纳海沟、阿留申海沟和汤加-科马迪克海沟的俯冲启动时间却基内情同（图1）。这就表白它们不是由于洋壳年数差别引起的自发俯冲，而是由太平洋板块的重大变革所触发的。

是什么地质事件导致了太平洋板块产生如此庞大的转变呢？

为了办理这个问题，课题组对印度板块、澳大利亚板块和太平洋板块的举动速率举办了重建，功效发此刻太平洋板块产生转向之前，印度板块和澳大利亚板块均在太平洋板块向西俯冲起始前产生了明明的减速，表白新生代西太平洋板块俯冲是诱导俯冲。

距今约1亿-5300万年，印度板块、澳大利亚板块和太平洋板块均向北漂移。此时太平洋板块向北俯冲，与澳大利亚板块之间，难舍难分，结构干系雷同现今的印度板块与澳大利亚板块。后者以印度洋的东经九十度海岭巨型走滑带相连。

在约5300万年前，印度板块、澳大利亚板块均与欧亚板块产生了硬碰撞，漂移速率大幅度低落（图2）。此时，太平洋板块向北的漂移未受到否决，形成了一个庞大的杠杆，导致了太平洋板块举动偏向的改变，导致新的俯冲。

这一发明支持作者提出的“岩浆引擎”假说，老的洋盆碰撞闭合导致邻人洋盆新的板块俯冲，正是板块结构体制得以一连数十亿年的要害。这种板块俯冲起始机制为完善板块结构理论提供了重要的制约。

印度大陆在~六千万年时速率到达最大值，在~5500-5200万年迅速低落；澳大利亚大陆举动速率在~5300-5000万年也迅速低落，在~5000万年时速率靠近0；两大板块举动速率都迅速低落的时间表白硬碰撞的开始，这大概是导致太平洋板块举动偏向改变的主要驱动力。

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