地质学家意外发现失落的巨型板块遗迹

站长云网 2023-10-09 互联网 AI编辑

乌特勒支大学地质学家苏珊娜-范-德-拉格马特(SuzannavandeLagemaat)重建了一个以前不为人知的巨大构造板块,其面积曾是太平洋的四分之一。她在乌特勒支的同事十多年前就根据在地幔深处发现的古老构造板块碎片预测到了它的存在。

一位地质学家成功地重建了一个以前不为人知的构造板块,它被命名为"蓬图斯"(Pontus),面积曾约为太平洋的四分之一。这一发现是在日本、婆罗洲和菲律宾等多个地区进行实地考察后得出的。图片来源:苏珊娜-范-德-拉格马特(SuzannavandeLagemaat)/乌特勒支大学

范-德-拉格马特通过实地研究和对日本、婆罗洲、菲律宾、新几内亚和新西兰山脉带的详细调查,重建了消失的板块。令她惊讶的是,她发现婆罗洲北部的大洋残余一定属于长期以来被怀疑的板块,科学家将其命名为庞图斯板块。现在,她已经重建了整个板块的全貌。

菲律宾位于不同板块系统的复杂交界处。该地区几乎完全由大洋地壳组成,但有些地块高出海平面,并呈现出不同年代的岩石。

构造板块构成了地球坚硬的外壳,了解构造板块的运动对于了解地球的地质历史至关重要。这些板块的运动强烈影响着地球古地理和气候的长期变化,甚至影响着稀有金属的发现。但是,地质历史上的大洋板块已经通过俯冲作用消失在地幔中。它们只留下了隐藏在山脉带中的岩石碎片。VandeLagemaat研究了地球上最复杂的板块构造区域:菲律宾周边地区。

苏珊娜-范-德-拉格马特(SuzannavandeLagemaat)重建的蓬图斯大洋板块:1.2亿年前它在古太平洋的位置,以及现在的遗迹。早先的一项研究表明,古太平洋西部一定有一个大型俯冲带,它将东部已知的太平洋板块与西部假定的蓬图斯板块分隔开来。VandeLagemaat的研究现已独立证明了这一假设。图片来源:乌得勒支大学SuzannavandeLagemaat

VandeLagemaat首先利用地质数据重建了日本和新西兰之间地区的板块运动。这揭示了目前西太平洋地区消失的板块面积有多大。

"我们还在婆罗洲北部进行了实地考察,并在那里发现了最重要的拼图。我们以为我们面对的是我们已经知道的消失板块的遗迹。但我们在磁性实验室对这些岩石的研究表明,我们的发现最初来自更遥远的北方,必须是另一个以前未知板块的遗迹。但重要的发现还在后面。"

范-德-拉格马特的博士生导师杜韦-范-欣斯伯根(DouwevanHinsbergen)解释说:"11年前,我们认为蓬图斯的遗迹可能位于日本北部,但后来我们驳斥了这一理论。直到苏珊娜系统地重建了从日本经新几内亚到新西兰的'火环'山脉带的一半之后,拟议中的蓬图斯板块才显现出来,其中就包括我们在婆罗洲研究的岩石。"

蓬图斯板块的遗迹不仅位于婆罗洲北部,还位于菲律宾西部的巴拉望岛和中国南海。范-德-拉格马特的研究还表明,从日本南部一直延伸到新西兰的是一个单一连贯的板块构造系统,它至少存在了1.5亿年。这也是该领域的一项新发现。

之前之所以能够预测到蓬图斯的存在,是因为俯冲板块在"沉入"地幔时会留下痕迹:地幔中温度或成分异常的区域。

当地震仪接收到地震信号时,就能观察到这些异常。地震通过地球内部发出地震波,当地震波穿过异常点(如旧板块的碎片)时,异常点就会对地震信号产生干扰。

地质学家可以通过这些干扰追踪到地幔中存在的现象,如构造板块的碎片。这使他们能够看到3亿年前的历史;较老的板块碎片已经"溶解"在地幔和地核之间的边界上。

11年前的研究表明,一条大型俯冲带一定穿过了古太平洋西部,它将东部已知的太平洋板块与西部假定的蓬图斯板块分隔开来。VandeLagemaat的研究现已独立证明了这一假设。

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