我國科學家發(fā)現青藏高原持續(xù)生長核心動力源來自“地幔風”

近期，來自中國科學院地質與地球物理所的科學家團隊用定量地球動力學模型揭示出，青藏高原持續(xù)生長核心動力源來自從南向北的“地幔風”。該“地幔風”北向推動印度板塊和亞歐板塊的南緣持續(xù)碰撞，從而導致青藏高原幾千萬年以來的擠壓和隆升。該研究已發(fā)表于國際學術期刊《自然-通訊》。

“學術界一直在研究，到底是什么力量如此持久地推動印度板塊向北漂移，并且還能克服青藏高原加厚地殼形成的巨大反推阻力。在傳統(tǒng)的板塊構造理論中，俯沖板片的拉力和大洋中脊的推力，均無法解釋這種持續(xù)幾千萬年的劇烈構造演變現象。因為此前科學研究已經證實，大洋板片拉力在印度板塊和亞歐板塊碰撞系統(tǒng)中并不存在?！痹撗芯宽椖控撠熑恕⒅袊茖W院地質與地球物理研究所研究員劉麗軍說。

劉麗軍介紹，為了解開這個謎團，研究團隊利用定量地球動力學模型開展研究，這種方法可以模擬全球尺度的地幔動力學，并涵蓋數億年的時間跨度，從而系統(tǒng)性了解地幔的運動形式和動力來源。該研究團隊最終在分析模擬結果時有了重大發(fā)現，地球深部存在強大橫向物質流動——“地幔風”。它的流速超過上覆的印度板塊速度，從而對印度板塊底部施加向北拖曳力，這種拖曳力非常巨大，足以與傳統(tǒng)上被認為是板塊構造主要驅動力的大洋板片拉力相媲美，且能夠滿足抬升青藏高原所需的強大力量。

該項目研究團隊進一步分析指出，前期俯沖的新特提斯洋板片和伊邪那岐—太平洋板片在沉入下地幔的過程中，對上地幔造成巨大橫向壓強變化，并在青藏高原下方形成一個低壓中心，壓強變化驅動著青藏高原周圍的上地幔從遠到近的匯聚，進而形成“地幔風”。

“地幔風”演示圖（受訪對象供圖）

劉麗軍表示，此次“地幔風”的科學發(fā)現有助于重塑對板塊構造理論和大陸動力學的理解?？茖W團隊識別出的位于印度板塊下方的北向地幔流，也僅僅是以青藏高原為中心的更大規(guī)模地幔匯聚流的一小部分。“地幔風”新理論未來可能對一系列未知的區(qū)域地理現象作出合理科學解釋，例如東亞俯沖板片向內陸漂移上千公里、西太平洋弧后盆地的形成以及澳大利亞板塊的快速北移等。（記者吳文詡）