一项近日发表在《科学进展》上的新研究表明,在太平洋之下,地球地壳正在被撕裂,一条巨大的裂缝已经形成,下面我们来看看这具体是怎么回事。
1700年1月26日,北美西海岸附近区域发生了一次猛烈的地震,根据科学家的估算,此次地震的震级在8.7至9.2之间,而其产生的源头,来自太平洋之下的一个被称为“卡斯卡迪亚俯冲带”(Cascadia Subduction Zone)的应力释放。
这个俯冲带从美国加利福尼亚州北部,一路向北延伸至加拿大的不列颠哥伦比亚省,全长超过1000公里。
过去的探测数据表明,这里的板块俯冲运动至今仍未停止,而这也意味着,在未来,这里还有引发大地震的可能,正因为如此,该区域也就成为了科学家的重点监测对象。
在此次研究中,科学家利用一种被称为“主动源地震反射成像”(Active-Source Seismic Reflection Imaging)的技术,以前所未有的精度对“卡斯卡迪亚俯冲带”所在区域的地下结构进行了探测,并据此描绘出该区域的地下景象。
科学家发现,在“卡斯卡迪亚俯冲带”的北端,存在着一条巨大的裂缝,科学家将其称为“努特卡断层带”(Nootka Fault Zone, 简称NFZ)。
探测数据显示,这条巨大的裂缝位于“胡安·德富卡板块”(Juan de Fuca,简称JDF)与“探险者板块”(Explorer plate,简称EXP)之间,长约150至200公里,宽度在5至20公里之间,从海底延伸到上地幔深处约20公里。
科学家指出,“胡安·德富卡板块”和“探险者板块”都是小型海洋板块,后者更小一点,此前普遍认为,这两个板块一起在向北美板块之下俯冲,进而形成了“卡斯卡迪亚俯冲带”。
但此次的探测结果却表明,“胡安·德富卡板块”确实是在向北美板块之下俯冲,而“探险者板块”的俯冲却在很久以前就停滞下来,在这样的情况下,该区域的地球地壳就会被撕裂,久而久之,就形成了这样一条巨大的裂缝。
但问题是,为什么会这样呢?对此,科学家认为,“胡安·德富卡板块”和“探险者板块”在很久之前应该是一个整体,它们都起源于位于其当前位置西侧的“大洋中脊”。
简而言之,“大洋中脊”其实就是地幔物质从地球岩石圈的缝隙涌上来,在遇到海水凝固后所形成的隆起结构,这种结构填补了地球岩石圈的缝隙,进而形成了新的地壳,而随着地幔物质的不断涌出,其形成的地壳就会不断地向两侧扩张,进而形成新的海洋板块。
根据此次研究的推测,当这“胡安·德富卡板块”和“探险者板块”还是一个整体时,“探险者板块”所在的区域更加靠近“大洋中脊”,因此这里岩石就相对较热,其密度也不够大,这就导致了该区域很难像其他区域那样轻易“下沉”,这就导致了所谓的“俯冲终止”。
与此同时,其他区域的俯冲却没有停止,于是地球地壳就在这里被撕裂,“探险者板块”也被分离出来,而分离的区域也就逐渐形成了现在我们看到的这样一条巨大的裂缝。
科学家表示,过去的模型通常都是将“卡斯卡迪亚俯冲带”视为太平洋之下的一个单一的俯冲带,但此次的发现,却让情况变得复杂起来。
根据现有的探测数据,该区域地球地壳的撕裂仍在进行,这就带来了一系列的问题,例如,这种撕裂是否意味着某些区域的应力被释放了?还是说,这种撕裂反而将应力集中到了断裂带的边缘,使得某些特定区域的危险性更高?
就目前的情况来看,科学家正在根据此次的发现重新构建模型,期待在未来的日子里,科学家能够找到这些问题的答案。
参考资料:Slab tearing and segmented subduction termination driven by transform tectonics,Science Advances 2025,Vol 11, Issue 39,DOI: 10.1126/sciadv.ady8347