在國家自然科�(xué)基金、國家重點研�(fā)計劃等項目資助下,中國科�(xué)院南海海洋研究所研究員丘�(xué)林團(tuán)隊與合作�,在馬里亞納俯沖帶南段輸入板塊斷裂和水化過程研究取得重要�(jìn)展。相�(guān)成果近日�(fā)表于《通訊-地球與環(huán)境》(Communications Earth & Environment��
沿OBS2017-1測線輸入板塊區(qū)段的速度�(jié)�(gòu)。研究團(tuán)隊供�,下�
論文第一作者、中國科�(xué)院南海海洋研究所副研究員賀恩遠(yuǎn)介紹,馬里亞納俯沖帶南段擁有地球最深點——“挑戰(zhàn)者深�”,其太平洋板塊古老(�1.25億年)、俯沖角度大、板塊撓曲強(qiáng)烈,為典�“冷俯沖帶”;而其西側(cè)�100公里處卻存在年輕的卡洛琳洋底高原(約3000萬年�。這種新老并置的�(gòu)造格局,為研究年輕洋底高原與古老洋殼共同俯沖對俯沖系統(tǒng)的影響提供了天然實驗��
研究�(tuán)隊利用橫跨海溝的OBS2017-1廣角深地震測�,基于走時模擬獲得了沿測線的速度模型,發(fā)�(xiàn)卡洛琳高�“抵近”海溝會加劇輸入板塊的局部斷裂與水化,具體表�(xiàn)為:地殼厚度從高原前緣至海溝�16.0公里快速減薄至7.5公里,揭示了從高原向正常洋殼的過�;高原接近海溝時板塊彎曲率最�,累計斷距大于周圍兩�(cè),表明區(qū)域內(nèi)破裂程度更大;該區(qū)域地震波速度顯著降低,降幅超�“挑戰(zhàn)者深�”附近正常洋殼區(qū),意味著更強(qiáng)烈的巖石圈斷裂和蛇紋石化�
洋底高原向海溝運移過程中撓曲斷裂和水化過程的變化�
研究�(tuán)隊綜合橫跨海溝的四條OBS測線速度模型與區(qū)域地�(zhì)資料,提出了洋底高原與俯沖帶相互作用的三個階段:高原�(yuǎn)離海溝時,輸入板塊發(fā)育寬�、密集的小型斷裂,呈中等程度水化;高原接近海溝時,應(yīng)力集中于高原前緣與海溝之間的狹窄�,引�(fā)局部極�(qiáng)斷裂和水�;高原�(jìn)入海溝后,其高剛度導(dǎo)致自身斷裂稀�,水化較弱�
該研究首次揭示了洋底高原在�(jìn)入海溝之前對俯沖帶斷裂與水化的局部強(qiáng)化作�,強(qiáng)�(diào)了俯沖帶水化作用的非均質(zhì)�。其研究成果對于�(rèn)識全球洋底高原初始俯沖過程具有重要意�。(來源:中國科�(xué)� 朱漢� 李淑�
相關(guān)論文信息�https://doi.org/10.1038/s43247-026-03408-z