近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（OMG）的研究團(tuán)隊，在熱點(diǎn)-轉(zhuǎn)換斷層-洋中脊相互作用方面取得重要進(jìn)展。這項(xiàng)研究由研究員張帆和院士林間團(tuán)隊聯(lián)合自然資源部第二海洋研究所研究員張濤、南方科技大學(xué)副教授周志遠(yuǎn)共同完成，相關(guān)成果發(fā)表在Geophysical Research Letters《地球物理研究快報》，論文第一作者為中國科學(xué)院南海海洋研究所博士研究生張一諾。
熱點(diǎn)和洋中脊是地球上兩大主要的巖漿活動區(qū)，它們之間的相互作用對地球的地殼形成具有重大影響。然而，轉(zhuǎn)換斷層的存在如何影響這一過程尚不明確。研究人員選擇了位于格陵蘭板塊和歐亞板塊交界處的莫恩斯洋中脊，通過分析地球物理觀測數(shù)據(jù)，揭示了該地區(qū)洋脊軸部地形起伏、M值（巖漿作用對板塊擴(kuò)張的貢獻(xiàn)比例）和洋殼厚度的變化特征，以及揚(yáng)馬延熱點(diǎn)的影響范圍。
圖1 北冰洋莫恩斯洋中脊地形圖。
利用基于有限元的地球動力學(xué)模擬軟件ASPECT，研究人員建立了熱點(diǎn)-洋中脊、熱點(diǎn)-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層相互作用的三維地球動力學(xué)模型，并通過將模型結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，估算了揚(yáng)馬延熱點(diǎn)的規(guī)模（熱點(diǎn)直徑、溫度異常及浮力通量）。
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熱點(diǎn)位于轉(zhuǎn)換斷層下方時，轉(zhuǎn)換斷層的存在促進(jìn)了熱點(diǎn)-洋中脊相互作用的范圍。該項(xiàng)研究對于理解熱點(diǎn)-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層在不同空間位置下的相互作用模式具有重要意義。
以上研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國科學(xué)院項(xiàng)目和廣州市科技項(xiàng)目等支持。
文章鏈接：https://doi.org/10.1029/2023GL105871
圖2 熱點(diǎn)-洋中脊和熱點(diǎn)-洋中脊-轉(zhuǎn)換斷層相互作用模型對比
圖3 沿莫恩斯洋中脊從南到北觀測數(shù)據(jù)與模型結(jié)果變化趨勢的對比
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