地質學家在太平洋發現恐龍時代沉入地球深處的古代海底的證據 _太平洋

一張描繪發現古代海底的地區的地圖。圖片來源：王靜川，馬里蘭大學。
據馬里蘭大學（Georgia Jiang）：馬里蘭大學的科學家發現了恐龍時代沉入地球深處的古代海底的證據，挑戰了現有的關于地球內部結構的理論。這片以前未經研究的海底位于東太平洋海?。ǘ咸窖蠛５椎墓乖彀蹇楸囈紓?nbsp;，為我們星球的內部運作以及數百萬年來其表面的變化提供了新的視角。該團隊的研究結果于2024年9月27日發表在《科學進展》雜志上。
在地質學博士后研究員王景川的帶領下，該團隊使用創新的地震成像技術深入地幔，即地球地殼和地核之間的層。他們在地幔過渡帶發現了一個異常厚的區域，該區域位于地球表面以下約410至660公里處。該區域將上地幔和下地幔隔開，根據溫度膨脹或收縮。該團隊認為，新發現的海底也可能解釋太平洋大低剪切速度區（LLSVP）的異常結構，LLSVP是地球下地幔中的一個巨大區域，因為LLSVP似乎被板塊分裂了。
王說：“這個增厚的區域就像大約2.5億年前沉入地球的一塊古老海底的化石指紋。” 。“它讓我們看到了我們以前從未見過的地球的過去。”
當一個構造板塊在另一個板塊之下滑動，將地表物質再循環回地幔時，就會發生俯沖。這一過程通常會留下明顯的運動證據，包括火山、地震和深海海溝。雖然地質學家通常通過檢查地球表面的巖石樣本和沉積物來研究俯沖，但王與地質學教授Vedran Lekic和副教授Nicholas Schmerr合作，利用地震波探測海底。通過研究地震波如何穿過地球的不同層，科學家們能夠創建隱藏在地幔深處的結構的詳細映射。

一張說明圖顯示了該團隊目前解決的古代俯沖“板塊” 。它對被稱為“超級地幔柱”的大規模地幔底層結構有直接影響。圖片來源：王靜川，馬里蘭大學。
王說：“你可以把地震成像想象成類似于CT掃描的東西。它基本上讓我們能夠看到地球內部的橫截面圖。” 。“通常，海洋板塊的物質被地球完全消耗，在表面上沒有明顯的痕跡。但通過這種視角觀察古代俯沖板塊，我們對非常深的地球結構和地表地質之間的關系有了新的認識，這在以前是不明顯的。”
研究小組的發現讓他們感到驚訝——物質在地球內部的移動速度比以前想象的要慢得多。王認為，研究小組發現的這一區域的異常厚度表明，地幔過渡帶的這一部分存在較冷的物質，這暗示著一些海洋板塊在穿過地幔下沉時被卡住了一半。
王解釋說：“我們發現，在這個地區，物質下沉的速度大約是我們預期的一半，這表明地幔過渡帶可以起到屏障的作用，減緩物質在地球上的運動。” 。“我們的發現開辟了新的問題，即地球深處如何影響我們在遙遠距離和時間尺度上在地表看到的東西。”
展望未來，該團隊計劃將他們的研究擴展到太平洋及其他地區。王希望繪制一張更全面的古代俯沖和上升流（俯沖物質加熱并再次上升到地表時發生的地質過程）帶地圖，以及它們對地球深部和地表結構的影響。通過這項研究獲得的地震數據，王和其他科學家正在改進他們關于地球歷史上構造板塊如何移動的模型。
“這僅僅是個開始，”王說。“我們相信，在地球深處還有更多古老的結構等待被發現。每一個都有可能揭示出許多關于我們星球復雜過去的新見解，甚至有助于更好地了解我們以外的其他行星。”
2024年9月27日，《科學進展》發表了一篇題為“中生代洋內俯沖塑造了東太平洋海隆下地幔”的論文。