地质学家在太平洋下发现隐藏的俯冲带，改变了我们对地球内部的认识。

来自马里兰大学的科学家发现了古老海底的迹象，这些海底在恐龙时代深埋于地球内部。这个发现挑战了我们当前对地球内部的理解。位于东太平洋海底升起带，这是东南太平洋海床上的构造板块边界，这一以前未曾探索的海底区域为我们提供了关于地球动态及其表面在数百万年间发生变化的新见解。本研究的结果于2024年9月27日发表在《科学进展》期刊上。

在地质学博士后研究员王景川的领导下，团队利用先进的地震成像方法调查位于地壳和地核之间的地球地幔。他们在地幔过渡区内探测到一个意外的厚区域，该区域位于地球表面下约410至660公里处。这个区域将上地幔和下地幔分开，并可能因温度变化而扩展或收缩。研究人员认为，刚刚确认的新海底也可能解释太平洋大低剪切波速度省（LLSVP）——地球下地幔中的一个广阔区域的异常结构，因为它似乎被俯冲板分开。

“这个加厚区域类似于一个化石化的古老海底指纹，约在2.5亿年前沉入地球，”王说道。“它提供了我们从未遇见过的地球历史的新见解。”

俯冲发生在一个构造板块降入另一个板块之下，将地表材料送回地幔。这一过程通常会产生火山、地震和深海沟等明显的迹象。虽然地质学家通常通过分析地表的岩石样本和沉积物来研究俯冲，但王与地质学教授维德兰·莱基克和副教授尼古拉斯·施梅尔决定利用地震波来研究海底。通过研究地震波如何穿过地球的不同层次，科学家们能够绘制出隐藏在地幔深处的结构的详细地图。

“将地震成像视为类似于CT扫描。它实质上为我们提供了我们星球内部运作的横截面视图，”王解释道。“通常，海洋板块被地球完全消耗，表面上没有可见的迹象。然而，通过这种方法观察古老的俯冲板揭示了深地结构与地表地质之间的新联系，这是以前不明显的。”

这些发现出乎意料——发现地球内部材料的运动速度显著慢于早期的预测。王推测，团队确认的这种异常厚度表明此地幔过渡区段中的材料较冷，这暗示某些海洋板块在降入地幔时可能会被困在中途。

“我们发现该区域的材料以大约一半于预期的速度下沉，暗示地幔过渡区可能作为一个屏障，阻碍了材料在地球内部的流动，”王澄清道。“我们的发现提出了新的问题，即深地过程如何在广泛的距离和较长的时间尺度上影响我们在表面观察到的现象。”

展望未来，团队计划扩展调查太平洋及其他地区。王希望编制一份更全面的古代俯冲和上升区域的地图，以及它们对深地和表面地球结构的影响。利用从这项研究获得的地震数据，王和其他科学家正在完善他们关于地球历史中构造板块运动的模型。

“这只是开始，”王说道。“我们相信，在地球深处还有更多古老结构等待被发现。每一个都将有潜力为我们星球复杂的过去提供新的见解——甚至可能增强我们对其他星球的理解。”