原標題:地大團隊在華北發現27億年前消失的大洋板塊殘片(引題)
將板塊構造學說大規模實證前推2億年(主題)
湖北日報訊(記者張歆、通訊員龐偉紅)11月3日,記者從中國地質大學(武漢)獲悉,該校地質過程與礦產資源國家重點實驗室蒂姆·柯斯基教授團隊發表最新的科研成果,以我國華北地區中部造山帶為研究對象,將板塊構造學說大規模實證往前推了2億年(前推至27億年前),為地球早期(太古宙)存在大規模水平板塊構造提供最直接證據。
板塊構造學說誕生于上世紀60年代,與這之前強調垂向運動的槽臺學說相比,板塊構造動力學強調板塊巖石圈之間的水平運動,被普遍認為是造成海陸變遷的根本原因。但它何時啟動,是地質學家們熱議的難題。海洋板塊和大陸板塊水平位移過程中,冷而重的大洋地殼向相對輕的大陸地殼下方俯沖,慢慢消失,陸地與陸地或島弧碰撞“相遇”,產生增生型造山帶。這種造山帶是板塊構造的直接產物和證據。
板塊構造理論誕生早期,科學家們發現的造山帶的時間指向均為顯生宙,即5.7億年前至今。近年來,越來越多的證據指向從45億年前至8.5億年前不等,越往前推保留的大規模板塊構造證據越少越艱難,這使得板塊構造的啟動時間更加撲朔迷離。
20年前,蒂姆·柯斯基與北京大學教授李江海在我國華北遵化地區發現25億年前消失的大洋板塊殘片,在此之前,我國華北地區被視為一塊沒有發生過拼合、長期穩定的大陸板塊。那次發現將板塊構造的最早實質性證據前推至25億年前,在國內外學術界引起強烈爭論。
2009年,地大引進板塊構造領域國際知名專家蒂姆·柯斯基教授。12年來,他帶領研究小組在遼寧建平、河北遵化-邢臺、河南登封一線的深山里,進一步找到海陸變遷的判別性證據,在我國華北揭秘和確定了一條近南北縱向延伸1600余公里、25億年前形成的弧-陸碰撞增生型造山帶。
通過對造山帶的進一步分析,團隊論證了在27年前至25億年前這段時間,板塊橫向構造位移使至少3560千米寬的洋殼發生俯沖消減,直到25億年前發生弧陸碰撞,實現板塊邊界的拼合,為地球早期(太古宙)存在大規模水平板塊構造提供直接證據。研究成果發表在國際重要學術期刊《自然通訊》上。
地大教授、論文共同通訊作者王璐介紹,地球如何從早期遍布全球的巖漿海演變成今天賴以生存的宜居地球,是人類探索大自然奧秘和生命起源的終極命題。找到海陸變遷的證據、時代、原因和位置所在,對于理解陸地演化、自然資源的開發和保護都有著重要意義。
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