青藏高原作為“世界屋脊”，一直是國際科研熱點區域。圖為青藏高原東部美景。 新華社記者 李夢馨攝
板塊構造理論是固體地球科學的基石，與量子力學、相對論、分子生物學一起，被譽為20世紀自然科學四大奠基性理論。板塊構造體制起始的關鍵是板塊俯衝起始。但迄今為止，板塊俯衝是如何起始的一直存在爭議，成為國際地學界研究熱點。
中國科學院海洋研究所孫衞東研究員課題組研究發現，約5300萬年前，印度板塊與澳大利亞板塊幾乎同時與歐亞板塊發生硬碰撞，在形成青藏高原同時，引發太平洋板塊向西北俯衝。該研究結果近日在線發表在權威學術期刊《科學通報》上。
過去幾年，國際上系統研究了西太平洋新生代板塊俯衝起始機制。孫衞東課題組根據前期提出的“岩漿引擎”假説認為，由於板塊密度差引起的自發俯衝應該起始於小範圍俯衝，再逐漸向兩側擴展。因此，俯衝帶不同部位俯衝起始時間存在明顯差異。但是，新生代西太平洋板塊年齡差異很大，這表明它們不是因洋殼年齡差異引起的自發俯衝，而是由太平洋板塊重大變化所觸發的。
是什麼地質事件導致了太平洋板塊發生如此巨大的轉變呢？課題組為此重建了印度板塊、澳大利亞板塊與太平洋板塊運動速率。結果發現，在太平洋板塊發生轉向前，印度板塊與澳大利亞板塊均在太平洋板塊向西俯衝起始前發生了明顯減速，表明新生代西太平洋板塊俯衝是誘導俯衝。
距今約1億至5300萬年，印度板塊、澳大利亞板塊和太平洋板塊均向北漂移。此時，太平洋板塊向北俯衝，與澳大利亞板塊之間藕斷絲連，構造關係類似現今的印度板塊與澳大利亞板塊。在約5300萬年前，印度板塊、澳大利亞板塊均與歐亞板塊發生了硬碰撞，漂移速率大幅度降低。此時，太平洋板塊向北漂移未受到阻擋，形成了一個巨大槓桿，導致太平洋板塊運動方向改變，發生新的俯衝。這一發現支持了“岩漿引擎”假説，即老的洋盆碰撞閉合導致鄰居洋盆新的板塊俯衝，這正是板塊構造體制得以持續數十億年的關鍵。該板塊俯衝起始機制為完善板塊構造理論提供了重要制約。
作者：劉成 王敏
編輯：顧軍
責任編輯：許琦敏
來源：經濟日報、光明網
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