太平洋誕生於1.9億年前開始的地質痙攣,當時地殼破裂,新鮮的熔岩從下方湧出。現在,一項新的分析表明,這種海底誕生比研究人員想象的要複雜得多。
這項研究是在理解太平洋起源方面邁出的罕見一步,太平洋是地質學中最持久的謎團之一。
“這是我們現在已經就位的一個大拼圖,”荷蘭烏得勒支大學的地質學家莉迪安·博斯克曼說。她和她的同事杜威·範·欣斯伯根於7月27日在《科學進展》雜誌上報告了這項發現。
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海洋誕生於地殼不穩定的縫隙中,板塊在那裡分離,讓熔化的岩石填充縫隙並凝固。新鮮的地殼將較舊的地殼從縫隙推開,並推向大陸邊緣。最終,海洋地殼撞擊大陸地殼,並透過板塊構造的過程,被吸入並回收到地球深處。
由於這種持續的創造和破壞迴圈,沒有海底比大約2億年更古老。為了瞭解更久遠的時間裡海洋的行為,地質學家必須嘗試重建早已消失的地殼板塊的三維幾何形狀。
注意間隙
博斯克曼和範·欣斯伯根研究了太平洋板塊最古老的部分,該部分位於馬裡亞納海溝以東。之前的研究表明,太平洋誕生於所謂的地質三叉路口,新鮮的海底從三個相交的海脊中的每一個向外擴張。但這種構造在地質上是穩定的;在南大西洋,一個類似的三叉路口已經持續了超過1億年,而沒有形成新的板塊。“沒有理由這樣做,”博斯克曼說。
相反,她說,太平洋一定是誕生於一種不穩定的三叉路口型別。三個相交的縫隙一定是轉換斷層,其中斷層的兩側彼此滑動。加利福尼亞州的聖安德烈亞斯斷層就是以這種方式移動的。
三個轉換斷層匯合在一起會在中心形成一個三角形的間隙。“具有海脊的三叉路口不會產生新的板塊,”博斯克曼說。“具有轉換斷層的三叉路口會。”她補充說,這種構造可能是一個意外。
德國波茨坦GFZ德國地球科學研究中心的地球物理學家伯恩哈德·斯坦伯格說,這項工作表明,關於板塊構造的基本思維仍然可以產生驚喜。“這是少數幾個僅憑優雅的思考就能做出發現的罕見案例之一,”他說。
博斯克曼希望進一步追溯到過去,揭開太平洋之前的海洋的歷史,幷包圍超級大陸盤古大陸。她目前正在哥斯大黎加進行野外考察,尋找古代海底岩石的證據,這些岩石在海洋地殼被拖到下方並被破壞時,被刮到大陸的一側。
本文經許可轉載,並於2016年7月27日首次發表。
