近日,中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室(OMG)的研究團隊,在熱點-轉(zhuǎn)換斷層-洋中脊相互作用方面取得重要進展。這項研究由研究員張帆和院士林間團隊聯(lián)合自然資源部第二海洋研究所研究員張濤、南方科技大學副教授周志遠共同完成,相關成果發(fā)表在Geophysical Research Letters《地球物理研究快報》,論文第一作者為中國科學院南海海洋研究所博士研究生張一諾。
熱點和洋中脊是地球上兩大主要的巖漿活動區(qū),它們之間的相互作用對地球的地殼形成具有重大影響。然而,轉(zhuǎn)換斷層的存在如何影響這一過程尚不明確。研究人員選擇了位于格陵蘭板塊和歐亞板塊交界處的莫恩斯洋中脊,通過分析地球物理觀測數(shù)據(jù),揭示了該地區(qū)洋脊軸部地形起伏、M值(巖漿作用對板塊擴張的貢獻比例)和洋殼厚度的變化特征,以及揚馬延熱點的影響范圍。
圖1 北冰洋莫恩斯洋中脊地形圖。
利用基于有限元的地球動力學模擬軟件ASPECT,研究人員建立了熱點-洋中脊、熱點-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層相互作用的三維地球動力學模型,并通過將模型結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)進行對比,估算了揚馬延熱點的規(guī)模(熱點直徑、溫度異常及浮力通量)。
研究發(fā)現(xiàn),當熱點位于轉(zhuǎn)換斷層下方時,轉(zhuǎn)換斷層的存在促進了熱點-洋中脊相互作用的范圍。該項研究對于理解熱點-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層在不同空間位置下的相互作用模式具有重要意義。
以上研究得到國家自然科學基金項目、中國科學院項目和廣州市科技項目等支持。
文章鏈接:https://doi.org/10.1029/2023GL105871
圖2 熱點-洋中脊和熱點-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層相互作用模型對比
圖3 沿莫恩斯洋中脊從南到北觀測數(shù)據(jù)與模型結(jié)果變化趨勢的對比
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