一項近日發(fā)表在《科學進展》上的新研究表明,在太平洋之下,地球地殼正在被撕裂,一條巨大的裂縫已經(jīng)形成,下面我們來看看這具體是怎么回事。
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1700年1月26日,北美西海岸附近區(qū)域發(fā)生了一次猛烈的地震,根據(jù)科學家的估算,此次地震的震級在8.7至9.2之間,而其產(chǎn)生的源頭,來自太平洋之下的一個被稱為“卡斯卡迪亞俯沖帶”(Cascadia Subduction Zone)的應力釋放。
這個俯沖帶從美國加利福尼亞州北部,一路向北延伸至加拿大的不列顛哥倫比亞省,全長超過1000公里。
過去的探測數(shù)據(jù)表明,這里的板塊俯沖運動至今仍未停止,而這也意味著,在未來,這里還有引發(fā)大地震的可能,正因為如此,該區(qū)域也就成為了科學家的重點監(jiān)測對象。
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在此次研究中,科學家利用一種被稱為“主動源地震反射成像”(Active-Source Seismic Reflection Imaging)的技術,以前所未有的精度對“卡斯卡迪亞俯沖帶”所在區(qū)域的地下結構進行了探測,并據(jù)此描繪出該區(qū)域的地下景象。
科學家發(fā)現(xiàn),在“卡斯卡迪亞俯沖帶”的北端,存在著一條巨大的裂縫,科學家將其稱為“努特卡斷層帶”(Nootka Fault Zone, 簡稱NFZ)。
探測數(shù)據(jù)顯示,這條巨大的裂縫位于“胡安·德富卡板塊”(Juan de Fuca,簡稱JDF)與“探險者板塊”(Explorer plate,簡稱EXP)之間,長約150至200公里,寬度在5至20公里之間,從海底延伸到上地幔深處約20公里。
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科學家指出,“胡安·德富卡板塊”和“探險者板塊”都是小型海洋板塊,后者更小一點,此前普遍認為,這兩個板塊一起在向北美板塊之下俯沖,進而形成了“卡斯卡迪亞俯沖帶”。
但此次的探測結果卻表明,“胡安·德富卡板塊”確實是在向北美板塊之下俯沖,而“探險者板塊”的俯沖卻在很久以前就停滯下來,在這樣的情況下,該區(qū)域的地球地殼就會被撕裂,久而久之,就形成了這樣一條巨大的裂縫。
但問題是,為什么會這樣呢?對此,科學家認為,“胡安·德富卡板塊”和“探險者板塊”在很久之前應該是一個整體,它們都起源于位于其當前位置西側的“大洋中脊”。

簡而言之,“大洋中脊”其實就是地幔物質(zhì)從地球巖石圈的縫隙涌上來,在遇到海水凝固后所形成的隆起結構,這種結構填補了地球巖石圈的縫隙,進而形成了新的地殼,而隨著地幔物質(zhì)的不斷涌出,其形成的地殼就會不斷地向兩側擴張,進而形成新的海洋板塊。
根據(jù)此次研究的推測,當這“胡安·德富卡板塊”和“探險者板塊”還是一個整體時,“探險者板塊”所在的區(qū)域更加靠近“大洋中脊”,因此這里巖石就相對較熱,其密度也不夠大,這就導致了該區(qū)域很難像其他區(qū)域那樣輕易“下沉”,這就導致了所謂的“俯沖終止”。
與此同時,其他區(qū)域的俯沖卻沒有停止,于是地球地殼就在這里被撕裂,“探險者板塊”也被分離出來,而分離的區(qū)域也就逐漸形成了現(xiàn)在我們看到的這樣一條巨大的裂縫。
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科學家表示,過去的模型通常都是將“卡斯卡迪亞俯沖帶”視為太平洋之下的一個單一的俯沖帶,但此次的發(fā)現(xiàn),卻讓情況變得復雜起來。
根據(jù)現(xiàn)有的探測數(shù)據(jù),該區(qū)域地球地殼的撕裂仍在進行,這就帶來了一系列的問題,例如,這種撕裂是否意味著某些區(qū)域的應力被釋放了?還是說,這種撕裂反而將應力集中到了斷裂帶的邊緣,使得某些特定區(qū)域的危險性更高?
就目前的情況來看,科學家正在根據(jù)此次的發(fā)現(xiàn)重新構建模型,期待在未來的日子里,科學家能夠找到這些問題的答案。
參考資料:Slab tearing and segmented subduction termination driven by transform tectonics,Science Advances 2025,Vol 11, Issue 39,DOI: 10.1126/sciadv.ady8347
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