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俯冲带是板块学说的核心,也是构建宏大的地壳运动场景的关键内容。于是一直想看看俯冲带到底长啥样?虽然心里一直对它有些抵触,但根据最近的经验,不要轻易否定人家,毕竟都不是傻子,很多人都在谈此事儿,肯定是有一定道理和依据的。
正巧今天查到一篇好的文献,是综合大洋钻探计划(IODP)的第344航次成果。该成果是对哥斯达尼加Costa Rica地震频发区的研究,地点位于北美与南美洲之间的巴拿马北部哥斯达尼加的西部太平洋俯冲带上。
文献里搜集了Stavenhagen et al. (1998)的旧剖面,似乎能看清楚俯冲带。如下图所示。图上半部分为地震剖面,下半部分为解释的剖面,可以看到,俯冲带仅有弱隐弱现的两个波形确定下来了。
图1 大洋钻探计划344航次搜集到的以前的地震资料及地质解释剖面图
我将图放大后,再细看,这些波形可能是干扰,如下图所示。细看左侧还真可以发现有效地震信号,但向中间走时,大量画弧黄线,则应是处理参数不对或有干扰时的画弧噪声,不能作为凭据。右侧被当成俯冲带信号的,其实也类似。只有剖面中间有一个同相轴类似于俯冲带的。这好象是用宽角地震得到的。仅凭这个图,是很难认定俯冲带的存在。
图2 前图去掉前人的解释后对地震信号的分析
上面是老资料,而344航次的新地震资料在其西部20KM处,做了一条方向相近的地震剖面,但结果却清晰很多,如下图所示:
图3 大洋钻探计划精细地震剖面
从上图新剖面可以看出,和1988年的剖面几乎完全不同,很高清啊,搞油气勘探的人看了后会高兴得蹦起八仗高,这剖面质量太给力了。左侧洋壳地层成层性好,特别象沉积盆地中的沉积地层。而右侧增生楔底部仍是这种水平层状地层,若仅看4秒以上的信号,可能多数情况下会套上俯冲带的理论。但看全了后,觉得增生楔之下不过是一个普通的正断层(红色线条),断层的右盘(上盘)有如一个断陷盆地。
剖面位置如下图所示,左图圆圈处为剖面位置,其右细脖子处为巴拿马;其上凸出部分为洪都拉斯与尼加拉瓜。
图4 大洋钻探及地震剖面平面位置
日本东部深海沟似乎最该俯冲的,如下图所示,玄武岩基底或俯冲板块似乎出现了地堑,相向的正断层,这和每年东部的洋壳向西部日本大陆之下下插5-10厘米似乎不配套?是板片向下拖拽拉断了板片?(资料来自于杜建国PPT:西太平洋海沟拉张特征与大地震成因中提到的文献2015- Kirkpatrick及2013- Nakamura)。
图4 日本海沟俯冲带高清地震剖面
图6 上图地震剖面所在平面位置及311日本大地震平面位置
于是,想问问,俯冲带真的有吗?或者有没有更好的资料?
这些大洋钻探计划试图证明俯冲带存在,但质量这么好的剖面,放了7年了,没人点评还是我未看到点评?是符合现在的板块理论,还是有悖于经典理论?
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