文章来源：海洋与湿地

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近期发表于《地质学》（GEOLOGY）的一项研究利用先进计算模型对大西洋的未来做出惊人的预测。研究显示，直布罗陀海峡下方的俯冲带将进一步延伸到大西洋，可能会形成一个大西洋火环，类似于环太平洋火山带（这里集中了世界上90%的火山和80%的大型地震带，几乎每隔一小时这里都会发生一次地震或火山喷发）。这种重大的地质变化预计将在地质尺度上“很快”发生，约2000万年以后。

图源：Wikimedia Commons/Public Domain

威尔逊循环（Wilson cycle）描述了数亿年来海洋体的诞生、成长和最终关闭；海洋作为地球表面永久固定物的概念受到威尔逊循环的挑战。

大约1.8亿年前，超级大陆盘古大陆分裂形成了大西洋，它注定要遵循这个循环并最终关闭。地中海是位于非洲和欧亚大陆之间的曾经广阔的特提斯洋（Tethys Ocean）的残余。

大西洋要从扩张过渡到闭合，必须出现新的俯冲带，即一个构造板块潜入另一个构造板块之下。然而，由于板块的巨大强度，俯冲带的形成将是一个复杂的过程。

解决这一“悖论”的一个潜在解决办法是，俯冲带从地中海等较古老的收缩海洋迁移到大西洋等较年轻的盆地，这一过程被称为“俯冲入侵”。

这项研究是这种“俯冲入侵”现象的首次直接证据。研究通过复杂的、重力驱动的三维模型预测出直布罗陀海峡下方的俯冲带将扩展到大西洋，为大西洋俯冲系统奠定了基础。这一重大的地质变化预计将在大约2000万年后逐渐展现。

该研究的主要作者João Duarte来自葡萄牙里斯本大学科学学院Dom Luiz研究所，他说：“俯冲入侵本质上是一个三维过程，需要先进的建模工具和超级计算机，这些在几年前还是不可能的。我们现在可以非常详细地模拟直布罗陀弧的形成，以及在遥远的未来可能的演变。”

该研究还重新评估了直布罗陀俯冲带的活动，一些研究人员此前认为，由于过去100万年的活动放缓，该俯冲带处于休眠状态。本次研究结果表明，在该区域侵入大西洋并加剧活动之前，这种平静将持续2000万年，标志着大西洋东翼地壳循环的开始，也可能是海洋闭合的开始。

研究人员进一步解释了研究直布罗陀带的重要性：“在大西洋的另一边还有另外两个俯冲带——加勒比海的小安的列斯群岛和南极洲附近的斯科舍岛弧。然而，这些俯冲带在几百万年前就侵入了大西洋。此次研究直布罗陀俯冲带意味着在这个过程刚刚发生的早期阶段就开始进行观察。”

本研究认为“俯冲入侵”可能是大西洋型海洋俯冲的一种启动机制，强调了其在地球地质演化中的重要性。此外，确认直布罗陀俯冲带正在进行的活动对该区域的地震风险有提示作用。

编译：Sara 审核：LYJ