近日，一项发表于美国地球物理学会期刊《地球化学、地球物理学、地球系统学》的研究，揭示了距离葡萄牙海岸约1000公里的大西洋深处巨大的水下峡谷——“国王海槽”系统的成因。
在陆地上，像美国大峡谷这样壮观的地貌是漫长岁月中河流侵蚀的结果。而海洋中也有一些巨大的峡谷系统，国王海槽系统就是其中之一，其规模甚至超过了美国大峡谷，包括一系列平行的海槽和深盆地，其东端是Peake深渊。然而，在没有河流侵蚀的海底，这绵延500 公里的海槽和深谷是如何形成的？德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心牵头的国际研究团队对其进行了分析，发现剧烈的地壳运动撕裂海底造就了这雄伟的景观。
“长期以来，研究人员怀疑地壳运动等构造过程在国王海槽系统的形成中发挥了核心作用。”论文作者、基尔亥姆霍兹海洋研究中心海洋地质学家Antje Durkefalden说，“我们的研究结果首次解释了为什么这一独特的构造会出现在这个位置。”
研究团队基于2020年由Durkefalden领导的科考任务的数据进行了研究。在科考任务中，科学家使用高分辨率声纳绘制了海底详细地图并采集了火山岩样本。
研究结果表明，在大约3700万年前至2400万年前，一条分隔欧洲和非洲的板块边界曾穿过北大西洋的这一区域。随着地壳板块移动，该地区的地壳拉伸断裂，像拉拉链一样，从东向西逐渐张开。
更重要的是，在板块边界穿过前，地幔热物质向上涌已经使该区域的地壳变得异常厚实、温度升高。其形成的熔岩柱被称为地幔柱，源头在地表之下。研究团队认为，这可能是现今的亚速尔地幔柱的早期分支。
“这种增厚且发热的岩石圈可能使该区域机械强度变弱，因此板块边界优先向这里移动。”论文作者、基尔亥姆霍兹海洋研究中心海洋地质学家Jorg Geldmacher说，“当板块边界进一步向南移动至现代亚速尔群岛附近时，国王海槽系统的形成停止了。”
国王海槽系统是深部地幔活动与移动板块相互作用的一个典型范例，表明地表深处的活动能够为地壳日后发生形变做好准备，从而影响主要断裂带和裂谷形成的位置。这些发现也为大西洋更广泛的地球动力学历史研究提供了线索。研究人员表示，类似的过程可能至今仍在进行。在亚速尔群岛附近，一个名为特塞拉裂谷的海沟系统正在形成，那里大洋地壳异常厚。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2025GC012616
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