地球板塊竟有「記憶」？最新研究顛覆我們對地殼運動的認知

科學家最新發現，地球板塊的運動遠比我們想像的複雜。最新研究指出，海洋板塊內部因遠古地質活動形成的岩石成分差異，會顯著影響這些板塊沉入地函時的路徑與速度。這項突破性發現徹底改變了我們對板塊構造學的理解。

在地表下410至660公里處，存在著一個關鍵的邊界層——地函過渡帶(MTZ)。這個區域調控著物質向地球深部的運動。當隱沒板塊（即向下俯衝的板塊）在地函過渡帶遇到大量玄武岩時，其下沉速度會減緩甚至停滯，而非順利進入下地函。雖然科學家先前已觀測到地函過渡帶富含玄武岩的區域，但其成因一直成謎。

由南安普敦大學（現任職於伍茲霍爾海洋研究所）領導的國際地震學家團隊，發現了一個異常厚實的地函過渡帶。這種特殊現象只能用大量玄武岩成分來解釋，顯示在某些區域，厚達約100公里的整個海洋板塊都可能含有豐富的玄武岩物質。

這項發表於《自然》期刊的研究成果，讓我們對板塊隱沒作用有了更深入的認識。這種作用將地表物質和揮發性元素迴圈至地球深處，維持了地球數十億年來的氣候穩定、大氣平衡和宜居性。

這項開創性研究是VoiLA（小安地列斯群島揮發物）計畫的一部分。研究團隊在小安地列斯群島下方的海底部署了34臺地震儀。前南安普敦大學副教授、現任伍茲霍爾海洋研究所的凱瑟琳·瑞切特博士表示：「這是在大西洋隱沒帶進行的首次大規模海底地震實驗。我們驚訝地發現，安地列斯群島下方存在一個異常厚實——約330公里——的地函過渡帶，這使其成為全球觀測到最厚的過渡帶之一。」

前南安普敦大學副教授、現任伍茲霍爾海洋研究所的尼克·哈蒙博士驚嘆：「令人難以置信的是，板塊在某種程度上具有『記憶』，這會影響板塊驅動地函對流和將物質混合回地球內部的方式。」

研究主要作者、前南安普敦大學訪問學者、現任邁阿密大學的楊旭松博士強調：「我們不能忽視隱沒海洋板塊繼承的成分異質性。這可能會極大影響它們在地球深部的最終命運。」

這項實驗由前南安普敦大學的凱特·瑞切特博士和尼克·哈蒙博士、倫敦帝國學院的薩斯基亞·戈斯教授，以及卡爾斯魯厄理工學院的安德烈亞斯·裡特布洛克教授共同領導，並獲得英國自然環境研究委員會(NERC)和歐洲研究委員會(ERC)的資助。