趙紀(jì)東　王艷茹　編譯

(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

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Nature： 超慢速洋中脊的擴(kuò)張不會(huì)產(chǎn)生地震*

趙紀(jì)東※王艷茹編譯

(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

2016年6月29日， Nature在線發(fā)表了題為《洋中脊地震揭示出極端類型的大洋巖石圈》(Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere)。 文章稱， 超慢速洋中脊的地震與其他震區(qū)有著本質(zhì)的區(qū)別。 超慢速洋中脊下方15 km深處的水循環(huán)有利于形成類似“軟皂”的巖石， 導(dǎo)致其上的巖石圈板塊雖然發(fā)生移動(dòng)， 卻不會(huì)產(chǎn)生地震。

地殼深部的巖漿在大洋中脊處上涌形成新的洋殼(大洋巖石圈)， 充填于巖石圈板塊間的裂隙。 洋殼擴(kuò)張產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)沿洋中脊形成許多小規(guī)模地震。 因此， 地震蘊(yùn)含著大量有關(guān)大洋巖石圈的起源和結(jié)構(gòu)信息。 而在超慢速洋中脊之上， 巖石圈板塊分離得過慢導(dǎo)致海底顛簸， 加之溫度較低， 巖漿熔融不夠充分， 不足以填充板塊間的裂隙， 因此， 在一些地區(qū)不會(huì)生成新的洋殼， 地幔直接成為海底， 而另一些地區(qū)則為巨大的火山山脈。 在北極的海冰之下和咆哮西風(fēng)帶海域沿印度洋中脊西南部展布的非洲南部都可以找到超慢速洋中脊。 由于上述地區(qū)難以進(jìn)入， 也未曾監(jiān)測到地震， 所以直到現(xiàn)在， 人們對于全球約20%的海底結(jié)構(gòu)及其演化知之甚少。

2013年， 研究人員借助極地號(hào)科考船， 首次冒險(xiǎn)在西南印度洋中脊的咆哮西風(fēng)帶部署了若干洋底地震儀(OBS)， 并在一年后加以回收。 與此同時(shí)， 還在西南印度洋中脊的中緯度火山上布置了第二條監(jiān)測網(wǎng)。 這些監(jiān)測網(wǎng)首次提供了洋底慢速擴(kuò)張背景下洋底的形成信息。 研究人員發(fā)現(xiàn)， 年輕大洋巖石圈， 如地殼和地幔的最上部， 水可以循環(huán)進(jìn)入地下15 km深處。 如果水與地幔巖石相接觸， 便會(huì)形成綠色的蛇紋巖。 甚至不到10%的蛇紋巖就足以使巖石移動(dòng)， 而不引起任何地震， 類似肥皂滑動(dòng)一樣。 研究人員發(fā)現(xiàn)， 此類無震區(qū)明顯受許多小型地震的制約。 先前的研究認(rèn)為， 只有斷裂帶及地表附近才能形成蛇紋巖。 但最新的數(shù)據(jù)表明， 水循環(huán)可以穿過廣闊的年輕的大洋巖石圈， 并被固定于巖石中， 并以從未預(yù)見過的程度釋放熱量和甲烷。

他們現(xiàn)在能夠利用海底地震儀直接觀測洋中脊的擴(kuò)張過程， 對火山型和非火山型擴(kuò)張脊進(jìn)行對比。 根據(jù)地震分布， 科學(xué)家們首次觀測到慢速擴(kuò)張背景下新的巖石圈的形成。 結(jié)果表明， 在無地殼覆蓋的區(qū)域， 在地下15 km范圍內(nèi)沒有地震， 但在更深的區(qū)域以及毗鄰火山區(qū)， 則可以發(fā)現(xiàn)薄層洋底玄武巖， 且各深度段內(nèi)均存在小型地震。

文獻(xiàn)來源： Vera Schlindwein, Florian Schmid. Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere. Nature， 535：276-279. doi: 10.1038/nature18277

* 收稿日期：2016-07-15； 采用日期： 2016-07-23。

中圖分類號(hào)：P315.2；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.07.002

※通訊作者： 趙紀(jì)東， e-mail: zhaojd@llas.ac.cn。