Nature Geoscience:大洋海底地幔扩张的2种方式
大洋中脊周围的大洋地壳一般是由熔岩流动形成圆丘状岩石表层。然而,2013年第6期在线发表在《自然:地球科学》(Nature Geoscience)上的《地质构造:横跨整个海底的地幔扩张》(Tectonics:Mantle spread across the sea floor)研究有了新的发现。该研究利用西南印度洋洋脊的大洋地壳遥感影像,发现由于地壳扩张和剥离作用,海底暴露出一种具有不同光滑纹理的地幔岩石。
当板块分开时,在大洋中脊脊轴(ridge axis)周边形成了新的大洋地壳。一种方式是岩浆作用,当板块分离时就会在二者之间形成裂口,岩浆上涌填充这些裂口,进而在海底形成熔岩流并不断扩张,最终形成新的大洋地壳。另一种方式则是沿着断层方向拉伸现有的海洋岩层。断层的岩浆作用的强弱主要取决于板块间的分开速度。这项研究还发现,在过去的1 100万年里,西南印度洋脊两侧超级慢速的地壳扩散过程中,几乎看不到岩浆作用。大洋地壳扩张主要是沿着巨大断层的扩张方式,而这些断层已经改变了地幔岩石,并大片裸露在海底表面了。
在大洋中脊快速扩张和中速扩展的过程中,构造板块分开的速度分别是每年大于80mm和每年约40~80mm之间,两侧分开方式基本对称。大洋中脊脊轴两边断层的特点是陡峭、存在时间相对短暂、并倾向于脊轴。当脊轴处的岩浆向上涌动,形成新的岩脉和新的大洋地壳,并渐渐代替了原有的断层。由于沿着这些活动断层的运动只有几百米,所以沿着断层方向扩展方式占大洋地壳扩展的10%~15%,岩浆作用方式还是占主导地位。随着大洋地壳扩张将断层不断拉离脊轴,这些断层的活动性就马上减弱。而在脊轴附近两侧的大洋地壳就又会形成新的断层。
资料来源:Deborah Smith.Tectonics:Mantle spread across the sea floor.Nature Geoscience,2013,(6):247-248
(中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心 马瀚青 编译)
(译者电子信箱,马瀚青:mahq@llas.ac.cn)
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10.3969/j.issn.0235-4975.2013.04.004