Nature： 超慢速洋中脊的扩张不会产生地震*

赵纪东　王艳茹　编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)



Nature： 超慢速洋中脊的扩张不会产生地震*

赵纪东※王艳茹编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

2016年6月29日， Nature在线发表了题为《洋中脊地震揭示出极端类型的大洋岩石圈》(Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere)。 文章称， 超慢速洋中脊的地震与其他震区有着本质的区别。 超慢速洋中脊下方15 km深处的水循环有利于形成类似“软皂”的岩石， 导致其上的岩石圈板块虽然发生移动， 却不会产生地震。

地壳深部的岩浆在大洋中脊处上涌形成新的洋壳(大洋岩石圈)， 充填于岩石圈板块间的裂隙。 洋壳扩张产生的震动会沿洋中脊形成许多小规模地震。 因此， 地震蕴含着大量有关大洋岩石圈的起源和结构信息。 而在超慢速洋中脊之上， 岩石圈板块分离得过慢导致海底颠簸， 加之温度较低， 岩浆熔融不够充分， 不足以填充板块间的裂隙， 因此， 在一些地区不会生成新的洋壳， 地幔直接成为海底， 而另一些地区则为巨大的火山山脉。 在北极的海冰之下和咆哮西风带海域沿印度洋中脊西南部展布的非洲南部都可以找到超慢速洋中脊。 由于上述地区难以进入， 也未曾监测到地震， 所以直到现在， 人们对于全球约20%的海底结构及其演化知之甚少。

2013年， 研究人员借助极地号科考船， 首次冒险在西南印度洋中脊的咆哮西风带部署了若干洋底地震仪(OBS)， 并在一年后加以回收。 与此同时， 还在西南印度洋中脊的中纬度火山上布置了第二条监测网。 这些监测网首次提供了洋底慢速扩张背景下洋底的形成信息。 研究人员发现， 年轻大洋岩石圈， 如地壳和地幔的最上部， 水可以循环进入地下15 km深处。 如果水与地幔岩石相接触， 便会形成绿色的蛇纹岩。 甚至不到10%的蛇纹岩就足以使岩石移动， 而不引起任何地震， 类似肥皂滑动一样。 研究人员发现， 此类无震区明显受许多小型地震的制约。 先前的研究认为， 只有断裂带及地表附近才能形成蛇纹岩。 但最新的数据表明， 水循环可以穿过广阔的年轻的大洋岩石圈， 并被固定于岩石中， 并以从未预见过的程度释放热量和甲烷。

他们现在能够利用海底地震仪直接观测洋中脊的扩张过程， 对火山型和非火山型扩张脊进行对比。 根据地震分布， 科学家们首次观测到慢速扩张背景下新的岩石圈的形成。 结果表明， 在无地壳覆盖的区域， 在地下15 km范围内没有地震， 但在更深的区域以及毗邻火山区， 则可以发现薄层洋底玄武岩， 且各深度段内均存在小型地震。

文献来源： Vera Schlindwein, Florian Schmid. Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere. Nature， 535：276-279. doi: 10.1038/nature18277

* 收稿日期：2016-07-15； 采用日期： 2016-07-23。

中图分类号：P315.2；

文献标识码：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.07.002

※通讯作者： 赵纪东， e-mail: zhaojd@llas.ac.cn。