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Nature Geoscience： 地球內(nèi)部存在具有彈性的俯沖板片*

劉文浩※編譯

(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報中心，蘭州730000)

傳統(tǒng)觀點普遍認(rèn)為，地球板塊在俯沖過程中保持完全的剛性，并以一個恒定的速率和較大的角度向溫度更高但密度較低的地幔下滑。 2015年11月23日，Nature Geoscience文章《基于地震各向異性的納斯卡(Nazca)俯沖板片內(nèi)部變形研究》(Internal deformation of the subducted Nazca slab inferred from seismic anisotropy)卻質(zhì)疑這種過程并不具有普遍性。 文章稱，科研人員首次發(fā)現(xiàn)，位于秘魯?shù)恼谙蚰厦来箨懓鍓K俯沖的納斯卡板片具有一定的彈性。

2010～2013年期間的約兩年半的時間里，研究人員測量了15個納斯卡板片本地地震監(jiān)測站的地震波，并在7大洲不同站點進(jìn)行了測量。 通過對板片地震各向異性(地震波在相同材料不同方向的傳播速度不同)研究，科研人員發(fā)現(xiàn), 納斯卡板片在俯沖過程中發(fā)生了彈性變形。 研究人員稱，當(dāng)洋殼在大洋中脊形成之后，遠(yuǎn)離洋中脊的運(yùn)動過程使得橄欖石沿著板片增長方向發(fā)生定向變形，隨后，這種橄欖石結(jié)構(gòu)被“凍結(jié)”在洋殼之中，并且隨之在地球表面運(yùn)動。 正是這些橄欖石的特殊結(jié)構(gòu)引起了地震波在不同方向上具有了不同速度。 持續(xù)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，板片俯沖過程發(fā)生之后，最初的橄欖石結(jié)構(gòu)已經(jīng)消失，取而代之的是一種與早先方向相反的新型橄欖石。 研究人員認(rèn)為，與板片彎曲變形過程中緊密相關(guān)的重塑過程使得“凍結(jié)”在板片中的橄欖石結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形，整體輪廓與板片彎曲的形狀一致，指示板片具有足夠的韌性可以在上地幔內(nèi)部發(fā)生一定變形。

研究人員表示，該研究首次提供了證據(jù)，能夠表明俯沖板片并非傳統(tǒng)假設(shè)的那樣極度剛性，而是具有一定的韌性，同時可以更加清晰地揭示其俯沖之后發(fā)生的變化以及地球內(nèi)部對其的改造作用。

文獻(xiàn)來源： Eakin C M，Long M D，Scire A，et al. Internal deformation of the subducted Nazca slab inferred from seismic anisotropy. Nature Geoscience, 2016，9(1)： 56-59. doi.10.1038/ngeo2592.

中圖分類號：P542+.4；

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.02.005

通訊作者：※劉文浩，e-mail: liuwh@llas.ac.cn。

* 收稿日期：2015-12-23； 采用日期： 2016-01-05。