2月17日一个主要的俯冲带是如何开始的它可能从小开始

地质学中一个长期存在的谜团是一个构造板块如何打破地球坚硬的外壳并在称为俯冲的过程中开始潜入另一个板块。

现在，一项新的研究描述了一个构造板块中的一个小裂缝是如何在数百万年内被挤压和拉动，直到它解开并启动一个失控的地质过程。这项关于新西兰附近新兴俯冲带的研究刚刚发表在《自然地球科学》杂志上。

“我们现在知道俯冲是如何成核的，以及它的增长速度有多快，”主要作者布兰登·舒克说。“知道这一点很重要，因为俯冲是板块构造的主要驱动力。它建造了山脉，形成了新的海洋，并推动了从地球深处一直到大气的化学循环。” 舒克在德克萨斯大学杰克逊地球科学学院完成了他的博士论文工作。他现在是哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的博士后研究科学家。

地球被认为是太阳系中唯一经历俯冲的行星，这是使生命成为可能的碳循环的关键。“我们确实相信俯冲并不总是在地球上发生，因此了解[它]今天是如何开始的，是了解我们的世界最终如何成为宜居星球的关键一步，”该研究的合著者、高级研究科学家 Harm Van Avendonk 说在德克萨斯大学。

这项研究于 2018 年在 Lamont-Doherty 的研究船 Marcus G. Langseth 在新西兰附近开始，Shuck 和他的船友在那里忍受了数周的恶劣天气，以收集海底的详细地震图像。

在岸上，Shuck 将这些图像与其他海洋探险队的岩石样本进行了匹配。这提供了一个地质时间线来重建一个拉开的板块。根据他的重建，大约1600万年前，澳大利亚板块出现了一个小裂隙，随着与其他构造板块的碰撞逐渐扩大。当裂缝拉开足够远时，板块的较重部分突破了地球的岩石壳(称为岩石圈)，将其置于一个向下的传送带上，该传送带持续了过去 800 万年。今天，新的俯冲边缘长约 300 英里。

“在全球构造的规模上，这相当小，”舒克说。“但它会一直增长到南极洲。” 他预测。“一旦它变得那么大，超过 1000 英里长，它可能会改变邻近构造板块的运动。”

目前，地表唯一的迹象是新西兰南岛附近的几座火山。大多数是在过去的十万年中出现的。舒克说，随着分裂在未来向南蔓延，它们很可能会成长为更长的火山链。

舒克的研究调和了关于俯冲是如何开始的两种相反的观点：板块逐渐来回相互碰撞，或者板块在自身重量下自发而迅速地坍塌。新的研究表明，有时这两个想法可能都是等式的一部分。

“这项工作表明，可能有多种情况会导致俯冲开始，”瑞士地球物理学家 Fabio Crameri 说，他在研究的同时撰写了自然地球科学评论。“即使并非每个俯冲带都存在相同的情况，但他们的模型挑战了我们目前对俯冲带起始进行分类的系统，并强调了对 4D 建模的需求。”

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