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新知 | 我们正在见证一个板块的消失

在美国西海岸海底,有一个板块即将消失。

胡安·德富卡板块沿着美国西海岸移动

在美国西海岸海底,有一个板块即将消失。现在板块出现的裂缝可能会对地球的生态造成巨大破坏。只不过,大多数人还没有意识到这个过程。最近一项研究表明,这个板块裂缝特别大,可能导致加利福尼亚北部的海岸产生地震,另外其可能与俄勒冈州中部存在火山的现象有关。

该板块被称作胡安·德富卡板块,其大约是密歇根州的大小,科学家也不是首次发现这一板块出现裂缝。而新研究用全新的、详细的数据向我们展示了这一惊人事实。

加州大学伯克利分校地球和行星科学系的博士研究生William Hawle带领了这项新研究,他告诉我们:“其他人曾争论过胡安·德富卡板块是否存在裂缝,但我们可以十分自信地说它确实存在。”

胡安·德富卡板块沿着太平洋的西北海岸,从加拿大的温哥华一直延伸到加利福尼亚州的门多西诺角,长约1,000公里。它完全淹没在海洋以下,正在俯冲或滑入北美洲板块的下面。

科学家将传感器放入海底

从2011年到2015年,这项研究中的科学家,在胡安·德福卡板块不同区域的海底,均放入了地震仪。这些地震仪中的传感器可以收集长达一年来自世界各地的地震数据。

他们将托马斯·汤普森号停在远离俄勒冈州和华盛顿州海岸的海上,打捞一个地震仪。这个仪器被放置在海底长达一年的时间,记录了来自世界各地的地震。图:William Hawley

一年后,他们将地震仪打捞起来,并利用地震仪中的数据制作了板块的断层扫描图。然后,他们再次将地震仪部署在胡安·德富卡板块的其他位置。Hawley说,“这项工作需要一个强大的团队合作。”

这些地震仪上的数据显示了地震波是如何穿过板块的,反过来也揭示了板块的组成和温度变化等信息。高速地震波的图像显示在俄勒冈州中部区域出现了一个缺口,霍利将其解释为海底巨洞。

但是为什么这个洞会存在呢?加州大学伯克利分校地震学实验室的主任Richard Allen推测,这是由于胡安·德富卡板块是由两个海脊板块重叠形成,因此在板块中会存在一个脆弱的区域。而现在这个带有脆弱区域的板块正滑入北美洲板块之下,它会从底部向上展开,很容易就产生了一个裂痕。

研究指出,“这种裂缝最终可能会导致板块碎裂,而剩下的板块碎片将与附近的其他板块融合。”正如Hawley所说:“我们将目睹了一块板块的死亡。”但板块完全消失至少需要几百万年。

Hawley和Allen估计这个裂缝在板块深度为100公里至250公里的地方。裂缝在顶部较窄,随着深度增加,会逐渐变宽,最宽的地方约为200公里。

另外,Hawley表示,由于岩石和岩浆正在被不断向上挤压进入裂缝,这将导致在俄勒冈州的高熔岩平原地区会在1700万年后形成多个活火山。实际上,研究还有许多难以确定的地方,比如在太平洋的西北部会发生多少符合他们推测的地理和地震特征。

Hawley说:“这个研究结果能将断层图中出现的海底巨洞、已知的板块脆弱区域、俄勒冈州出现火山以及北加州海岸的一系列地震和断层联系起来。”

“我很高兴看到更多的数据表明胡安·德富卡板块上有一个巨洞,”Wells在邮件中表示,“巨洞与胡安·德富卡块板中的脆弱区域的位置重合了,这有助于板块的碎裂。这项研究于近期发表在《地球物理研究快报》上。

(内容来源:环球科学)

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