板塊構造理論是固體地球科學的基石，與量子力學、相對論、分子生物學一起，被譽為20世紀自然科學四大奠基性理論。板塊構造體制起始的關鍵是板塊俯沖起始。但迄今為止，板塊俯沖是如何起始的一直存在爭議，成為國際地學界研究熱點。
中國科學院海洋研究所孫衛(wèi)東研究員課題組研究發(fā)現(xiàn)，約5300萬年前，印度板塊與澳大利亞板塊幾乎同時與歐亞板塊發(fā)生硬碰撞，在形成青藏高原同時，引發(fā)太平洋板塊向西北俯沖。該研究結果近日在線發(fā)表在權威學術期刊《科學通報》上。
過去幾年，國際上系統(tǒng)研究了西太平洋新生代板塊俯沖起始機制。孫衛(wèi)東課題組根據前期提出的“巖漿引擎”假說認為，由于板塊密度差引起的自發(fā)俯沖應該起始于小范圍俯沖，再逐漸向兩側擴展。因此，俯沖帶不同部位俯沖起始時間存在明顯差異。但是，新生代西太平洋板塊年齡差異很大，這表明它們不是因洋殼年齡差異引起的自發(fā)俯沖，而是由太平洋板塊重大變化所觸發(fā)的。
是什么地質事件導致了太平洋板塊發(fā)生如此巨大的轉變呢?課題組為此重建了印度板塊、澳大利亞板塊與太平洋板塊運動速率。結果發(fā)現(xiàn)，在太平洋板塊發(fā)生轉向前，印度板塊與澳大利亞板塊均在太平洋板塊向西俯沖起始前發(fā)生了明顯減速，表明新生代西太平洋板塊俯沖是誘導俯沖。
距今約1億至5300萬年，印度板塊、澳大利亞板塊和太平洋板塊均向北漂移。此時，太平洋板塊向北俯沖，與澳大利亞板塊之間藕斷絲連，構造關系類似現(xiàn)今的印度板塊與澳大利亞板塊。在約5300萬年前，印度板塊、澳大利亞板塊均與歐亞板塊發(fā)生了硬碰撞，漂移速率大幅度降低。此時，太平洋板塊向北漂移未受到阻擋，形成了一個巨大杠桿，導致太平洋板塊運動方向改變，發(fā)生新的俯沖。這一發(fā)現(xiàn)支持了“巖漿引擎”假說，即老的洋盆碰撞閉合導致鄰居洋盆新的板塊俯沖，這正是板塊構造體制得以持續(xù)數十億年的關鍵。該板塊俯沖起始機制為完善板塊構造理論提供了重要制約。(記者劉成、通訊員王敏)
關鍵詞： 太平洋板塊俯沖
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