近日，一項發表于美國地球物理學會期刊《地球化學、地球物理學、地球系統學》的研究，揭示了距離葡萄牙海岸約1000公里的大西洋深處巨大的水下峽谷——“國王海槽”系統的成因。
在陸地上，像美國大峽谷這樣壯觀的地貌是漫長歲月中河流侵蝕的結果。而海洋中也有一些巨大的峽谷系統，國王海槽系統就是其中之一，其規模甚至超過了美國大峽谷，包括一系列平行的海槽和深盆地，其東端是Peake深淵。然而，在沒有河流侵蝕的海底，這綿延500 公里的海槽和深谷是如何形成的？德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心牽頭的國際研究團隊對其進行了分析，發現劇烈的地殼運動撕裂海底造就了這雄偉的景觀。
“長期以來，研究人員懷疑地殼運動等構造過程在國王海槽系統的形成中發揮了核心作用。”論文作者、基爾亥姆霍茲海洋研究中心海洋地質學家Antje Durkefalden說，“我們的研究結果首次解釋了為什么這一獨特的構造會出現在這個位置。”
研究團隊基于2020年由Durkefalden領導的科考任務的數據進行了研究。在科考任務中，科學家使用高分辨率聲納繪制了海底詳細地圖并采集了火山巖樣本。
研究結果表明，在大約3700萬年前至2400萬年前，一條分隔歐洲和非洲的板塊邊界曾穿過北大西洋的這一區域。隨著地殼板塊移動，該地區的地殼拉伸斷裂，像拉拉鏈一樣，從東向西逐漸張開。
更重要的是，在板塊邊界穿過前，地幔熱物質向上涌已經使該區域的地殼變得異常厚實、溫度升高。其形成的熔巖柱被稱為地幔柱，源頭在地表之下。研究團隊認為，這可能是現今的亞速爾地幔柱的早期分支。
“這種增厚且發熱的巖石圈可能使該區域機械強度變弱，因此板塊邊界優先向這里移動。”論文作者、基爾亥姆霍茲海洋研究中心海洋地質學家Jorg Geldmacher說，“當板塊邊界進一步向南移動至現代亞速爾群島附近時，國王海槽系統的形成停止了。”
國王海槽系統是深部地幔活動與移動板塊相互作用的一個典型范例，表明地表深處的活動能夠為地殼日后發生形變做好準備，從而影響主要斷裂帶和裂谷形成的位置。這些發現也為大西洋更廣泛的地球動力學歷史研究提供了線索。研究人員表示，類似的過程可能至今仍在進行。在亞速爾群島附近，一個名為特塞拉裂谷的海溝系統正在形成，那里大洋地殼異常厚。
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2025GC012616