科学家们捕捉到了一个重大构造系统的异常详细视图，该系统位于太平洋西北地区，开始出现分裂。这一发现发表于《科学进展》，显示一个俯冲带正在积极地破裂成碎片。俯冲带形成于一个构造板块被迫在另一个板块之下并被推入地球深处的地方。它们负责地球上最大的地震、强烈的火山喷发以及大陆和海洋盆地的长期变化。然而，到目前为止，科学家们少有机会清楚地观察到这些巨大的系统如何达到生命的尽头。俯冲带如何死亡？俯冲是不断重塑地球表面的主要过程之一。当一个海洋板块在另一个板块之下下沉时，地壳的物质被向下带往地幔，即位于地壳下方的高温层。这些系统可以活跃数百万年，但它们不能无限继续。否则，大陆最终会相互挤压，海洋消失，地球的大部分地质历史会被抹去。这给地质学家留下了一个基本问题：究竟是什么造成一个成熟的俯冲带停止？路易斯安那州立大学的地质学家、该研究的主要作者布兰登·沙克表示：“启动一个俯冲带就像试图推动一列火车上坡——需要巨大的努力。但一旦它开始移动，就像火车在快速下坡，无法停止。结束它需要一些戏剧性的事情——基本上就是一场火车事故。” 科学家们现在可能正在观察喀斯卡迪亚地下的这一过程展现。 在喀斯卡迪亚下面的构造板块分裂 在温哥华岛附近，胡安·德·富卡板块和探险家板块正慢慢被迫置于北美板块之下。此区域是喀斯卡迪亚俯冲带的一部分，是沿太平洋西北地区延伸的巨大构造边界。研究人员将详细的地震记录与地震反射成像结合起来，以探索海床深处。该技术的工作原理有点像医学超声波。科学家向地球发送声波，并测量这些波从不同地下结构反弹回来的方式。地震测量来自NSF资助的2021年喀斯卡迪亚地震成像实验（CASIE21），在此期间，研究人员在一艘船上向海底发送声波。一个长达15公里的拖线器携带水下听音仪器记录回波信号。通过分析这些回声，科学家创建了隐藏在海底下的结构的详细图像。最终出现的景象令人震惊：大断层和裂缝切穿下沉的板块，包括板块似乎正在积极破裂的区域。沙克表示：“这是我们第一次明确看到一个俯冲带正在死亡的过程。它不是一下子关闭，而是逐块撕裂，创造出更小的微板块和新的边界。所以，观察起来就像是一列火车缓慢出轨，一节接一节地脱轨。” 板块上的75公里裂缝 研究人员发现了几条穿过海洋板块的裂缝。其中一个尤其显著的特征是一个巨大的错位，板块的一部分下沉了约五公里。沙克解释说：“有一个非常大的断层正在积极破坏板块。它尚未100%撕裂，但很接近。” 地震活动提供了关于正在发生的事情的另一线索。在一条大约75公里的裂缝沿线，有些部分仍继续产生地震，而其他部分则变得异常安静。这种差异意义重大，因为地震发生在相互连接的岩石块上积累压力并突然滑动时。“一旦一块完全断开，它就不会再产生地震，因为岩石不再粘连在一起，”他说。因此，沿着部分裂缝缺乏地震活动表明该部分板块已经分离。据研究人员称，该分离区域正在逐渐扩大。 地壳可能逐块分裂 俯冲带似乎不再以一次巨大事件的方式失败，而是通过一系列较小的破裂而关闭。研究人员将这一过程描述为“阶段性”或“分块”终止。各个部分在不同时间断裂，慢慢拆解更大的构造系统。转换边界起着重要作用。这些是地球地壳的断层，构成了相邻部分横向滑动。在这种环境下，它们几乎犹如地质剪刀，横穿板块并帮助孤立单个碎片。一旦一块得以分离，它可以形成一个微板块。微板块本质上是地球刚性外壳的一个较小部分，可以在一定程度上独立于周围的主要构造板块移动。与此同时，较大板块的邻近部分可以继续下沉。随着更多碎片脱落，这一过程可能会持续。