NSR | 南海海洋研究所林间院士团队揭示全球海洋板块多幕式进水率分布

    水对地球表面和内部的物理与化学过程具有重要影响。首先，海水通过海底的裂缝与断层进入岩石圈，引起海洋板块的水化作用（图1）。在此过程中，海水会导致岩石圈强度降低，并改变地幔性质。此外，水还可以通过改变岩石的压力和摩擦力来影响地震活动，同时降低地幔物质的熔融温度和粘度，从而促进岩浆的产生及火山活动的发生。随后，进入地球深部的海水会被储存在地球内部，而另一部分会被火山活动释放回海洋和大气。因此，海洋板块的水化过程会影响板块构造、地幔对流以及地球多圈层物质与能量循环等多个过程。

最新研究表明，海水会在大洋中脊-转换断层和俯冲带呈多幕式进入海洋岩石圈（图1）。研究人员通过统计与计算全球海洋板块水化关键参数，定量估算了全球海洋岩石圈进水率的分布（图2）。经计算，全球洋中脊-转换断层的进水贡献率约为31.2%（~7.08×10⁸ Tg/Myr）；俯冲带进水贡献率约为68.8%（~15.95×10⁸ Tg/Myr）。其中，地幔进水率主要由俯冲带贡献。该研究可为全球海平面变化、地震与火山活动、流固相互作用等提供重要参考。

图1 海洋岩石圈水化示意图。首次水化发生在洋中脊-转换断层系统，再次水化发生在俯冲带

图2 全球海洋岩石圈多幕式进水率分布

     中国科学院南海海洋研究所张帆研究员为论文第一作者，林间院士为通讯作者，论文合作者包括中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士，中国科学院南海海洋研究所副研究员张旭博、张江阳，南方科技大学海洋科学与工程系研究副教授周志远。以上研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目和中国科学院项目等支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/nsr/nwad251

National Science Review（《国家科学评论》，NSR）由中国科学院主管、中国科技出版传媒股份有限公司（科学出版社）主办，定位于一份具有战略性、导向性的高端综合类英文期刊（月刊），2022年影响因子为20.6，位列全球多学科综合类期刊的第四名（5%，Q1）。

戳“阅读原文”一起来充电吧!