記者從中國科學(xué)院地�(zhì)與地球物理研究所獲悉,該所劉麗軍研究員�(tuán)�(duì)與合作者,借助自主開發(fā)的高分辨率全球數(shù)�(jù)同化模型,還原了2.7億年來地球板塊俯沖演變過�,模擬分析了地幔熱柱的活�(dòng)�(guī)律,找到了全球各類海底山丘的�(tǒng)一形成原因,相�(guān)成果�6�10日在國際�(xué)�(shù)期刊《自�-地球科學(xué)》發(fā)表�
模型重現(xiàn)的現(xiàn)今三維地幔柱�(jié)�(gòu)與地�(zhì)觀測的對比。頂部彩色曲面展示大陸地形,白色區(qū)�?yàn)榇箨�?、海山與島弧等區(qū)�。橙紅色等溫面表示地幔柱�
海洋深處遍布著四萬多座海底山�,散落于各大洋海域。此前主流觀�(diǎn)�(rèn)�,地球深處的高溫?zé)嶂錾弦�?dòng)的板�,會形成連綿的海底火山鏈,典型代表就是夏威夷群島。但這一理論存在明顯短板:符合該特征的火山鏈僅有50余�(gè),根本無法解釋數(shù)量龐�、分布零散的海底山丘,因此海山的成因也一直是�(xué)界難�。多年來,各國科�(xué)家提出多種猜�,但大多停留在理論層面,難以印證地球深部的真�(shí)活動(dòng)情況�
我國研究�(tuán)�(duì)依托天河超級�(jì)算機(jī)開展了模擬運(yùn)�,精�(zhǔn)還原了全球地下熱柱的位置與地幔軟流圈的熱力狀�(tài)。研究證�(shí),不管是連成線狀的海底山鏈,還是單獨(dú)分布的零散海�,形成都和來自地幔底部的高溫物質(zhì)密切相關(guān)。以太平洋海�?yàn)�?,早期大量地下熱物質(zhì)聚集在板塊下方,催生了大片零散海�。隨著地�(zhì)演變,主熱柱還會分化出多�(gè)小型熱柱,不斷催生新的海底山�。這些殘留的高溫物�(zhì)長期停留在地幔軟流圈,其溫度高低和海山規(guī)模存在明顯關(guān)�(lián),也證實(shí)了這片區(qū)域就是海山的“孕育�”�
該研究補(bǔ)齊了傳統(tǒng)理論的短�,為全球�(shù)萬座海山找到了統(tǒng)一的動(dòng)力來�,更新完善了地幔熱柱相關(guān)理論,也讓人類對海底地貌的形成演化有了更清晰的認(rèn)��