董淼等发现:西太年轻俯冲带揭示,无岛弧火山的地下世界。

2024-02-28 生活常识 关注公众号
    地球科学新发现:揭示火山弧缺失之谜
董淼等-Tectonophysics:没有岛弧火山的俯冲带——来自西太两个年轻俯冲带的对比    在地球上众多俯冲带中,大多数伴随着与海沟平行的火山岛弧,但北苏拉威西俯冲带(NSS)却是一个例外。尽管其俯冲特征与其他拥有火山弧的区域相似,NSS却没有形成相应的火山活动。近期的研究聚焦于这一独特现象,试图解答为何NSS会缺乏火山弧。
董淼等-Tectonophysics:没有岛弧火山的俯冲带——来自西太两个年轻俯冲带的对比    研究团队由董淼副研究员和郝天珧研究员领军,针对NSS以及与其俯冲参数相近却拥有火山弧的菲律宾中部俯冲带(MPS)进行了深入对比分析。通过计算板块挠曲应力,他们揭示了NSS板块水化程度显著低于MPS,即水仅能渗透至12公里深,而MPS则能达到24公里深。这一差异直接影响了板块脱水过程。
董淼等-Tectonophysics:没有岛弧火山的俯冲带——来自西太两个年轻俯冲带的对比    通过海底地形、中等深度地震频率分布以及地幔热结构模拟,科研人员进一步探究了两个俯冲带的地壳和地幔脱水情况。结果显示,NSS板块脱水释放的水分未能抵达足以引发地幔部分熔融的高温区域,这正是导致其缺乏火山弧的关键原因。而在MPS,俯冲板块脱水后产生的水分进入到了足够热的地幔楔中,从而引发了岛弧火山的生成。
董淼等-Tectonophysics:没有岛弧火山的俯冲带——来自西太两个年轻俯冲带的对比    此外,研究还揭示板块年龄和俯冲角度对火山弧形成的影响。年轻的NSS板块因其较小的年龄和较低的俯冲角度,在俯冲起始阶段就无法触发足够的地幔熔融,进而造成整个历史时期内火山弧的缺失。
董淼等-Tectonophysics:没有岛弧火山的俯冲带——来自西太两个年轻俯冲带的对比    此项研究成果已发表于国际专业学术期刊《Tectonophysics》,不仅为理解NSS地区地质构造演化提供了全新视角,也对全球其他类似俯冲带的火山活动机制研究具有重要参考价值。项目得到了国家自然科学基金等多个机构的联合资助。

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