《北冰洋加克洋中脊地壳粗糙度和剩余地形研究》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: 熊萍
  • 发布时间:2024-11-07
  • 北冰洋加克洋中脊拥有全球最慢的扩张速率。由于北冰洋常年冰雪覆盖,该区域缺乏区域性地壳结构数据,使得其扩张过程不明确。然而,地壳粗糙度和剩余海底地形可以记录板块扩张历史。近年来,随着北极地区大量多道地震数据的公开,通过分析这些多道地震剖面,可以更深入地探测加克尔洋中脊的扩张过程。

    自然资源部第二海洋研究所海底科学重点实验室“海底演化与动力过程”团队的谭平川副研究员(第一作者)、李家彪院士(通讯作者)、丁巍伟研究员、张涛研究员、牛雄伟研究员与挪威奥斯陆大学Asbjorn Johan Breivik教授合作,通过分析北冰洋区域公开发表的23条多道地震数据,计算了加克洋中脊所在的整个欧亚盆地自西向东的地壳粗糙度和剩余海底地形。相对于全球数据,较低的地壳粗糙度和较浅的剩余海底地形对应较大的岩浆喷发量。结果显示,自45Ma以来,欧亚盆地85°E以西的地壳粗糙度与全球数据相符,但剩余地形比全球数据深300-400米;85°E以东的地壳粗糙度比全球数据低200-300米,但剩余地形与全球数据相似。这表明自45Ma以来,加克洋中脊东部相对于其超慢速扩张速率(6-8 mm/yr)具有较大的岩浆喷发量。层析成像数据显示,欧亚盆地东部在50-200公里深处存在异常低的Vs值,表明高温异常导致的区域动态抬升。多道地震数据记录显示,这一动态抬升始于34-45Ma。

    论文引用:

    Tan, P.(谭平川)*, Breivik, A. J., Ding, W.(丁巍伟), Zhang, T.(张涛), Niu, X(牛雄伟)., & Li, J(李家彪)*. (2024). Unexpectedly high magma productivity inferred from crustal roughness and residual bathymetry on the eastern part of the ultra‐slow spreading Gakkel Ridge since ~45 Ma, Eurasian Basin, Arctic Ocean.


  • 原文来源:https://www.sio.org.cn/a/yjcg/22335.html
相关报告
  • 《由亚北冰洋引起的北冰洋变化》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2020-07-23
    • 气候变化在北极地区最为明显。北冰洋面积不到地球表面的3%,似乎对低纬度海洋的异常情况相当敏感。考虑到这一点,科研人员有必要阐明北极气候变化的部分原因是由大西洋和太平洋的海水异常(与正常情况不同)流入所导致的,这被称之为北冰洋化过程。尽管北极通常被视为一个统一受气候变化影响的系统,但北极的美亚盆地(受太平洋水域影响)和欧亚盆地(受大西洋水域影响)对气候变化的响应往往不同。自19世纪末第一次测量温度和盐度以来,在北冰洋表面漂浮着比咸水还轻的冷而淡的水,这层淡水阻止了深层的暖水融化海冰。在欧亚盆地,这种情况正在发生。暖而咸的水的涌入破坏了水体的稳定性,使其更容易发生垂向混合。冷而淡的上层海洋的稳定性正在减弱,海冰变得更容易受到来自海洋深处的热量的影响。随着混合增强和海冰的融化,这个过程会加速。深层营养丰富的水到达海表面时,海洋的生物生产力变得更高。相比之下,随着暖而淡的太平洋水的增加,以及海冰融化和河水积聚等局部过程,使得北极的美亚地区的表层和深层之间的分离更加明显。表层淡水的增加抑制了垂向混合过程和营养物质向海表的输运,从而使该地区的生产力降低。另外,研究者还探讨了这些物理变化如何影响北极系统的其他方面,包括化学成分和生物群落。在一些地区,融化的海冰让更多的太阳光进入海洋,食物链底部的有机体正在变得更有生产力。许多来自亚北极地区的海洋生物正在向北移动,在某些情况下,它们取代了当地的北极物种。这些变化改变了我们预测天气、洋流和海冰行为的能力,对北极居民、渔业、旅游业和航海业都有重大影响。 相关论文链接: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2020.00491/full (郭亚茹 编译; 张灿影 审校)
  • 《北冰洋正在提前变暖》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2021-11-30
    • 国际研究小组重建了格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛之间的弗拉姆海峡(连接大西洋和北冰洋的通道)近代海洋变暖史。研究基于海洋微生物化学特征发现,上世纪初随着大西洋温暖咸化海水的不断流入,北冰洋开启了迅速变暖模式,这种变化早于现代仪器测量记录的变暖时间。北冰洋自1900年以来,海洋温度上升了大约2℃,海冰大面积退缩,海水盐度持续增加。这篇发表在国际著名学术期刊《科学进展》(Science Advances)上的研究成果首次从北冰洋大西洋化的历史视角,揭示了北冰洋与北大西洋之间的联系,而这种联系比之前认为的要强烈得多。这种联系能够形成北极气候的变化,对北极海冰消退和全球海平面上升有重要的影响,导致极地冰盖持续融化消减。 随着气候变化,全球海洋经历持续变暖,其中海洋面积最小、平均深度最浅的北冰洋变暖最快。这是由于特殊的反馈机制,导致北极变暖的速度是全球平均速度的两倍多。根据卫星测量显示,北冰洋一直在稳步变暖,尤其是在过去20年间,然而卫星监测数据最多只能追溯到大约40年前。研究人员利用来自海洋沉积物的地球化学和生态数据,重建了过去800年来水柱地球化学特征变化。他们使用多种方法对沉积物进行精确测年,并确定了北冰洋大西洋化前后海水属性(如温度和盐度)的变化。在20世纪初,北冰洋温度和盐度发生了显著的变化,而研究发现北冰洋这种快速的大西洋化成因很有趣,与拉布拉多海致密水形成速度减缓密切相关。未来,由于格陵兰冰盖融化,极地地区的深层环流预计将进一步减少。研究结果认为,由于气候变化,北极地区将进一步大西洋化,变得更加温暖。 研究人员表示,他们的研究结果也暴露了气候模型的缺陷,因为研究模型无法重现北冰洋上世纪初的早期大西洋化,这意味着大西洋化驱动机制还未厘清。(熊萍 编译)