近期發表于《地質學》（GEOLOGY）的一項研究利用先進計算模型對大西洋的未來做出驚人的預測。研究顯示，直布羅陀海峽下方的俯沖帶將進一步延伸到大西洋，可能會形成一個大西洋火環，類似于環太平洋火山帶（這里集中了世界上90%的火山和80%的大型地震帶，幾乎每隔一小時這里都會發生一次地震或火山噴發）。這種重大的地質變化預計將在地質尺度上“很快”發生，約2000萬年以后。

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威爾遜循環（Wilson cycle）描述了數億年來海洋體的誕生、成長和最終關閉；海洋作為地球表面永久固定物的概念受到威爾遜循環的挑戰。

大約1.8億年前，超級大陸盤古大陸分裂形成了大西洋，它注定要遵循這個循環并最終關閉。地中海是位于非洲和歐亞大陸之間的曾經廣闊的特提斯洋（Tethys Ocean）的殘余。

大西洋要從擴張過渡到閉合，必須出現新的俯沖帶，即一個構造板塊潛入另一個構造板塊之下。然而，由于板塊的巨大強度，俯沖帶的形成將是一個復雜的過程。

解決這一“悖論”的一個潛在解決辦法是，俯沖帶從地中海等較古老的收縮海洋遷移到大西洋等較年輕的盆地，這一過程被稱為“俯沖入侵”。

這項研究是這種“俯沖入侵”現象的首次直接證據。研究通過復雜的、重力驅動的三維模型預測出直布羅陀海峽下方的俯沖帶將擴展到大西洋，為大西洋俯沖系統奠定了基礎。這一重大的地質變化預計將在大約2000萬年后逐漸展現。

該研究的主要作者Jo?o Duarte來自葡萄牙里斯本大學科學學院Dom Luiz研究所，他說：“俯沖入侵本質上是一個三維過程，需要先進的建模工具和超級計算機，這些在幾年前還是不可能的。我們現在可以非常詳細地模擬直布羅陀弧的形成，以及在遙遠的未來可能的演變。”

該研究還重新評估了直布羅陀俯沖帶的活動，一些研究人員此前認為，由于過去100萬年的活動放緩，該俯沖帶處于休眠狀態。本次研究結果表明，在該區域侵入大西洋并加劇活動之前，這種平靜將持續2000萬年，標志著大西洋東翼地殼循環的開始，也可能是海洋閉合的開始。

研究人員進一步解釋了研究直布羅陀帶的重要性：“在大西洋的另一邊還有另外兩個俯沖帶——加勒比海的小安的列斯群島和南極洲附近的斯科舍島弧。然而，這些俯沖帶在幾百萬年前就侵入了大西洋。此次研究直布羅陀俯沖帶意味著在這個過程剛剛發生的早期階段就開始進行觀察。”

本研究認為“俯沖入侵”可能是大西洋型海洋俯沖的一種啟動機制，強調了其在地球地質演化中的重要性。此外，確認直布羅陀俯沖帶正在進行的活動對該區域的地震風險有提示作用。

編譯：Sara 審核：LYJ

來源: 海洋與濕地