11月10日消息，地球深处正在发生什么？大洋板块不断向地幔深处俯冲，最终会与大陆板块发生碰撞。但这个过程并不是简单地挤在一起，我国科学家最新研究发现，在伊朗东南部地下，竟然同时存在两处独立的板片撕裂结构，而且形成原因完全不同。
这项发现为理解地球板块运动提供了新的证据。
简单来说，大洋板块和大陆板块虽然都能向地下俯冲，但它们的命运并不一样。
大洋岩石圈密度更大，可以在自身重力作用下不断向地幔深处下沉；大陆岩石圈密度相对较小，浮力更大，很难跟着大洋板块一起下沉。两者运动速度和方向出现差异，就可能把原本连续的板片撕开。
问题在于，这种撕裂究竟是怎么发生的？此前由于相关过程发生在地下数百公里深处，而且持续时间可能只有数百万年，科学家很难直接观察。
这次研究选择了伊朗东南部的扎格罗斯—莫克兰地区。这里西侧是阿拉伯大陆与欧亚大陆碰撞形成的扎格罗斯造山带，东侧则是新特提斯洋残余岩石圈仍在持续俯冲的莫克兰地区，两种不同的板块运动恰好在这里交汇。
研究团队通过布设宽频带地震台阵，收集了2017年3月至2018年9月的地震观测数据，并结合周边台站资料，提取约5.7万条P波和S波走时数据，最终构建出研究区域上地幔的三维地震波速度模型。
结果相当有意思。
研究人员发现，东侧莫克兰地区的大洋板片先以较低角度俯冲，随后逐渐变陡，一直延伸到至少450公里深处。而西侧扎格罗斯地区的大陆板片俯冲深度不超过300公里，其下方还发现了一块与大陆板片分离约100公里的古大洋板片残片。
新特提斯洋俯冲—碰撞转换过程中双板片撕裂演化模型
更关键的是，研究团队识别出了两处不同的板片撕裂。
第一处发生在扎格罗斯大陆碰撞带一侧，主要由大洋与大陆岩石圈的密度和浮力差异引起。大洋板片持续下沉，大陆板片却难以跟上，内部张应力不断积累，最终沿洋陆过渡带发生撕裂。
第二处则位于莫克兰海沟与俯冲—碰撞转换边界交汇处。它的形成原因不同，主要与西侧大陆碰撞前缘不断向北推进有关。随着转换边界逐渐增长，达到一定程度后，地下板片便发生了近垂向撕裂。
研究人员估算，第二处撕裂可能在约800万年前启动，目前已经向南扩展约200公里。
这意味着，两处撕裂并不是同一个裂口不断延伸出来的，而是在不同位置、受到不同力量驱动后独立形成的。
更有意思的是，研究还发现，两处撕裂之间可能仍然存在一段没有完全断开的岩石圈连接带。未来，随着撕裂继续扩展，这段连接带可能最终被撕开，让两处裂口连通，甚至引发短暂的快速板片后撤。
这些撕裂形成的窗口，还可能为高温软流圈物质上涌提供通道，进而影响地下岩浆活动。
从地震数据中还原地下数百公里深处的板块运动，这项研究让我们对大洋俯冲如何转变为大陆碰撞有了更清晰的认识，也为解释新特提斯洋闭合和大陆造山带演化提供了新的线索。
