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“十故事”—最新版“地球傳記”(8)深藏地幔層的“東西兩極”

我們都知道,地球有和“南極”和“北極”,那有沒有“東極”和“西極”?

近年來,地球深部探索的重大進展,在於地幔底部地震波低速區的發現。進入新世紀以來,藉助地震層析成像技術,發現了地幔深部有明顯的不均勻形。即在2880公里的核幔邊界處,前面所說的“D``層”,因為它的上面有前面說的“板片墳場”的堆積,下面有從地核裡洩露出來的物質,造成了成分和溫度的複雜。地震波的傳播速度取決於穿越物質的密度和溫度。密度越大、溫度越低,波速越快。因為從地球表面進入地幔的板片的,都是密度較大的,而溫度又明顯低於深部地面物質,於是在這裡形成了震波高速區。

這兩個“大型剪下波低速區”,一個在東半球的太平洋,一個在西半球非洲的下面。非洲下面的低速區從地面底部向上延伸1000公里,位置和非洲板塊、岩石圈遙相對應。太平洋向上延伸至少400-500公里,也是與太平洋板塊、岩石圈遙相呼應。構成地球的東西兩極。

一種解釋是地球遭到“忒伊亞撞擊”時留下的早期結構,與火星遭到撞擊的命運相似。另一種說法,兩大低速區的周邊是地幔柱的源區,低速區的上方是當年“聯合大陸”和“超級大洋”的位置。現在超級大陸已經解散,但地幔的變化滯後,留下了當時的格局。

問題是在這兩個低速區中間的,正是包括我們在內的“西太平洋三角”。這個三角夾在兩個俯衝帶的中間——古太平洋板塊由東向西、印度-澳大利亞板塊由由西南向東北。也就是說,我們的周邊盡是所謂的“板片墳場”。因為俯衝板片的冷卻作用,西太平洋的上下地幔溫度是全球最低的,中地幔介面比其他地方冷200-300度。海水隨著班翩翩進入地幔,在400到600米的中地幔形成含水層,地幔的粘滯性減弱,使得東亞一帶成為地球構造最活躍的地區。全球34個島弧這裡有22個。1.5億年以來有3萬公里的俯衝板片埋在這裡其中來自太平洋的有1.8萬公里,來自印度洋的有1.2萬公里。這裡是下沉的亞洲超級地幔柱。這些板片下沉在600公里附近,一旦坍塌就會引起巨大的構造運動。好了,發生在漸新世/中新世之交的,東亞和西太平洋的一次構造運動和表層系統的鉅變,就有可能是一次板片坍塌時間的結果。

是的,我們正是處在地球“東西”兩極的這個最活躍的“三角區”的夾角之中!這是最活躍的區域,也是最危險的區域!下沉在距地面400公里處的那些冷卻的板片堆積如山,如果——陡然下沉,像忒伊亞撞擊地球那樣,這一代必然有驚天構造大事件發生!

分類: 數碼
時間: 2021-10-29

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