地球磁场主要起源于液态的外核,但地球浅层的构造板块对地球磁场的分布也具有非常重要的意义。卫星观测显示绝大部分俯冲带具有岩石圈尺度的长波长磁性异常特征,前人大多认为这种大尺度的磁性特征是俯冲板片被磁化所引起的。该研究利用最新发展的卫星技术观测得到的覆盖全球俯冲带的磁测资料,对全球13个俯冲带的磁性特征进行对比研究发现,俯冲带的磁性主要集中在俯冲板片之上的地幔楔中,且这部分磁化强度是与地幔楔中的蛇纹石化作用密切相关,该作用过程造成了磁性矿物的形成并富集。这一发现同时也证明了俯冲的大洋板片会发生脱水作用并向其上部的地幔楔中释放大量的流体,从而造成地幔楔中的岩石发生蛇纹石化。研究成果显示,俯冲带中磁性的分布特征与俯冲板片释放的流体有强烈的相关性。基于此,在未来如果对某一单个俯冲带进行更细致的分析,可以帮助衡量俯冲带不同部分的含水量,有助于进一步理解在类似构造环境中地震、火山以及成矿分布特征。同时,特征磁信号的辨识还可以帮助确认现今不再活动的古老俯冲带。该研究也是对改进全球岩石圈磁化模式迈出的重要一步。相关成果发表在地学国际著名期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上(2019, 124: 9457-9473)。
原文链接:Origin of Long_Wavelength Magnetic Anomalies at Subduction Zones.pdf