“岩石底” - 前太平洋地板的前落在中国下方

中国下方的构造板块

Seismic imaging in northeastern China revealed both the top (X1) and bottom (X2) boundaries of a tectonic plate (blue) that formerly sat at bottom of the Pacific Ocean and is being pulled into Earth’s mantle transition zone, which lies about 254-410 miles (410-660 kilometers) beneath Earth’s surface. Credit: Image courtesy of F. Niu/Rice University

研究为地球披风地区深入的构造板的命运提供了线索。

In a study that gives new meaning to the term “rock bottom,” seismic researchers have discovered the underside of a rocky slab of Earth’s surface layer, or lithosphere, that has been pulled more than 400 miles beneath northeastern China by the process of tectonic subduction.

该研究,由中国和美国的一支队伍发布 Nature Geoscience is a monthly peer-reviewed scientific journal published by the Nature Publishing Group that covers all aspects of the Earth sciences, including theoretical research, modeling, and fieldwork. Other related work is also published in fields that include atmospheric sciences, geology, geophysics, climatology, oceanography, paleontology, and space science. It was established in January 2008. " class="glossaryLink ">自然地球科学,提供关于水性丰富的海洋构造板材的新证据,因为它们是通过大陆的地球地幔画的。

一位与相同的作者稻林地震学家冯林牛州表示,该研究提供了岩石或岩石,构造板上的第一高分辨率地震图像,或岩石,构造板内称为地幔过渡区的关键区域starts about 254 miles (410 kilometers) below Earth’s surface and extends to about 410 miles (660 kilometers).

“很多研究表明,板坯实际上在披风过渡区变形了很多,所以它变得柔软,所以它很容易变形,”牛说。板坯变形或保留其形状对于解释其与地幔混合以及它具有哪种冷却效果是重要的。

冯林牛

丰林牛是大米大学的地球,环境和行星科学教授。信誉:由赖斯大学提供

地球的地幔像烤箱一样像热量一样。来自地球核心的热量通过海洋中心的地幔升起,其中构造板形状。从那里,热量流过地幔,冷却,因为它向大陆移动,在那里它朝向核心滴回来收集更多的热量,上升和完成对流圈。

以前的研究已经探讨了地幔中的底板板的边界,但很少有于125英里(200公里),并且目前的研究分辨率,其中包括来自中国东北部313个区域地震车站的67,000次测量。。与中国地震局合作,由来自中国科学院的联合对面作者齐富陈领导的那项工作。

该研究探讨了塑造了地球表面的过程的基本问题。地幔对流驱动地球构造板的动作,刚性互锁的地球表面,它们持续运动,因为它们漂浮在哮喘圈,最顶层的地幔层和内部行星的最流体部分上。

在构造板相遇的地方,他们举起并磨练,释放地震能量。在极端情况下,这可能导致破坏性地震和海啸,但对于人类来说,大多数地震运动对于没有乐器来说太晕了。使用地震仪,科学家可以衡量地震干扰的幅度和位置。因为在某些类型的岩石中加速了地震浪潮,但科学家可以使用它们来创造地球内部的图像,同样地看医生可以使用超声波到图像内部的内容。

牛牛,米饭,环境和行星科学教授一直处于两十多年的地震成像的最前沿。当他做他的博士时。20多年前,在日本培训,研究人员正在使用抗震网站的密集网络来聚集太平洋板的淹没板边界的第一个详细的图像,同样的板在本周发表的研究中成像。

“日本位于太平洋板块达到100公里深度约100公里的地方,”牛说。“这个板坯有很多水,它产生了很多部分熔体。产生弧火山,帮助创造日本。但是,我们仍在争论这种水是否完全在该深度释放。越来越多的证据表明,一部分水留在板内,更深刻。“

东北地区提供了一个最佳的Vantage积分之一来调查这是否属实。该地区距离日本沟渠约1000公里,太平洋板块开始落后于地球的内部。In 2009, with funding from the National Science Foundation and others, Niu and scientists from the University of Texas at Austin, the China Earthquake Administration, the Earthquake Research Institute of Tokyo University and the Research Center for Prediction of Earthquakes and Volcanic Eruptions at Japan’s Tohoku University began installing broadband seismometers in the region.

“我们在那里放了140个电台,当然还有更多的站点来解决方案,”牛说。“中国科学院将额外的电台置于额外的电台,以便他们可以获得更好,更详细的形象。”

在新的研究中,来自车站的数据揭示了太平板的上边界和下边界,以25度角在地幔过渡区内倾斜。该区域内的放置对于对壁炉对流的研究很重要,因为过渡区位于哮喘圈以下,在增加压力导致特定的地幔矿物经历戏剧性相变的深度下方。矿物质的这些阶段在地震型材中表现得非常不同,即使它们由相同的分子制成,液体水和固体冰也是非常不同的。因为在特定压力和温度下发生了地幔过渡带的相变,因此地质学家可以使用它们如温度计来测量地幔中的温度。

牛表示,板坯的顶部和底部都是可见的,证据表明板坯与周围的地幔没有完全混合。他说,板块下方的套道的部分熔化部分的热签名也提供了间接证据,即板坯将其一些水传送到过渡区。

“问题在于解释这些热材料如何掉入地幔的深层部分中,”牛说。“这仍然是一个问题。因为它们很热,他们很活跃。“

这种浮力应该像救生像素一样行动,在下沉板的下面向上推动。牛表示,这个问题的答案可能是孔已经出现在变形板中,允许热熔熔体在板块下沉而上升。

“如果你有一个洞,融化会出来,”他说。“这就是为什么我们认为板坯可以更深刻。”

洞也可以解释在中国和朝鲜边界的长假山等火山的出现。

“距离板边界1000公里,”牛说。“我们真的不了解这种火山的机制。但从板坯中的洞中升高的融化可能是一个可能的解释。“

参考文献:“在地幔过渡区内成像的独特板坯接口”由鑫王,齐福陈,凤林牛,胜鸡伟,j源宁,娟丽,魏晋王,约翰斯布臣和李军刘,11月20日,自然地球科学
DOI:10.1038 / S41561-020-00653-5

Study co-authors include Xin Wang and Juan Li, both of the Chinese Academy of Sciences, Shengji Wei of Singapore’s Nanyang Technological University, Weijun Wang of the China Earthquake Administration, Johannes Buchen of the California Institute of Technology and Lijun Liu of the University of Illinois at Urbana-Champaign. The research was funded by the Chinese Academy of Sciences (XDB18000000) and the National Natural Science Foundation of China (91958209, 41974057, 41130316).

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