近日,中国科学院南海海洋研究所研究员张帆和林间团队联合自然资源部第二海洋研究所研究员张涛,以及南方科技大学副教授周志远,在热点-转换断层-洋中脊相互作用研究方面取得了重要的科学进展。他们的最新发现发表在了《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上。
北冰洋莫恩斯洋中脊地形图。受访者供图
热点和洋中脊之间的相互作用,对于理解整个地球结构至关重要。然而,对于超慢速扩张中的热点与转换断层相互作用的具体过程,我们仍然知之甚少。此前,人们对于如何影响这一过程的转换断层存在着许多未解之谜。
为了揭开这些秘密,研究人员选择了位于格陵兰板块和欧亚板块交界处的莫恩斯洋中脊进行分析。这一地区的地球物理观测数据提供了一些关键线索,他们通过分析这些数据,得到了该地区的地形起伏、M值(岩浆活动对板块扩张贡献比例)以及厚度变化特征,以及扬马延热点所扮演角色的范围。
利用ASPECT软件,这一项基于有限元的地球动力学模拟工具,研究人员建立了三维地球动力学模型,并分别模拟了热点-洋中脊、以及热点-洋中脊-转换断层相互作用的情况。在将模型结果与实际观测数据进行对比之后,他们还估算出了扬马延热点的大致规模——包括直径、温度异常及浮力通量。
令人惊讶的是,当一个活跃的火山区(即“扬马延”)出现在一个大型破裂带下方时,那么这两个现象会共同促进它们彼此之间相互作用范围内发生的一系列事件。这项新的发现为我们了解不同空间位置下的这个复杂系统模式提供了一种全新的视角。
本次探索得到了国家自然科学基金项目、中科院项目及广州市科技项目等多个机构的大力支持。相关论文信息已被开放给公众阅读,可以通过以下链接获取详细内容:https://doi.org/10.1029/2023GL105871