nature发文称，板块也会藕断丝连

　　广泛接受的板块构造理论认为， 我们地球的表面有多个相互碰撞，挤压和分裂的构造板块，当一个板块在俯冲带消失，新的板块会在大陆裂谷出现，这样持续的循环不仅使我们的大陆处于不断的运动状态之中，也为地球生命的大爆发提供了必要的条件。然而，当一个板块消失在地球的内部时，究竟发生什么？
　　传统观点认为俯冲中的构造板块必须保持自身的完整性，它才能继续拉动紧随其后的部分。然而，地球物理学证据显示，这些板块其实已经被破坏了。
　　近日，《Nature》上发表文章称，他们得出了最新的理论： 板块在下沉时会显著减弱（significantly weakened），但并不会完全破裂 。
　　此研究中，科学家们建立了模型：将计算机生成的破坏性地质应力作用于构造板块之上。该模型显示，当板块进入地幔时，它会突然发生向下弯曲的现象，使其冷而脆的背部破裂。同时，弯曲改变了岩石沿其下腹部的细粒结构，使其减弱。结合起来，应力沿着其薄弱点挤压板，使其基本完好无损，但像一条紧身蛇一样分段。这意味着尽管板被折叠和扭曲，但仍会继续被拉下。
　　据研究人员称，该模型预测的情况与日本地区的观察结果高度一致。研究发现，位于日本下方太平洋构造板块的俯冲区域，在板块向下弯曲的地方出现了大裂缝，且没有明显的物质迹象。
　　来自德克萨斯大学奥斯汀分校的 Steve Grand还使用了深度地震成像，揭示出日本地下地幔的构造形状，结果也是像一条蛇。
　　40Ma周期的大洋板块的俯冲和板块分割动力学模型
　　另一位来自德克萨斯大学杰克逊地球科学学院的教授Thorsten Becker认为，这项研究确实通过一个令人信服的案例解释了几个重要的地质过程，但并不意味着我们可以完全揭示板块俯冲后所发生的一切。
　　协助建模的另一研究者 Becker 说道：＂这是计算地球科学‘力’的一个例子，我们通过将地质学和岩石力学这两个过程结合起来，学到了一些意想不到的关于地球如何运作的物理学。作为一名物理学家，这是很振奋人心的一件事情＂。
　　该研究的一作，苏黎世联邦理工学院的地球物理学教授Taras Gerya补充说，直到现在，地球物理学家还缺乏对构造板块如何弯曲而不破裂的全面完整的解释。
　　当研究人员模拟更早期的地球内部时（温度更高），构造蛇段只进入地幔几英里就断裂了。这意味着俯冲作用会间歇性地发生，也就增加了现代板块构造仅在过去十亿年才开始的可能性。 Becker认为 有很多关于板块构造更古老的很好的论据，但我们的模型揭示的机制表明，地幔的温度可能比我们想象的更敏感。
　　日本海沟的主要断层分布
　　耶鲁大学地球物理学家 David Bercovici加入了 Becker和Gerya，他对深部地幔中岩石颗粒变化的研究帮助推进了Becker和Gerya的课题。这项研究是基于一个板块构造的二维计算机模型，其中纳入了Bercovici的岩石变形研究和其他板块削弱力学。研究人员现在正在使用模型来研究这些现象，并计划希望能够找出可以显示地震发生情况的模型。这些模拟需要在苏黎世联邦理工学院的高性能计算集群上运行，该项研究已经得到了瑞士国家科学基金会、苏黎世联邦理工学院和美国国家科学基金会的资助。
　　数值模拟下的板块俯冲模型
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　　以上内容来源于：EarthScience读书会