切斷中洋脊(Mid-ocean ridge)的裂痕—轉型斷層之謎 - 科學Online

中洋脊是板塊與板塊張裂的交界處，而所有的中洋脊，全都被橫切而過的轉型斷層所截斷。

這個現象的成因，曾經被認為是舊有的斷層構造所導致。

但是許多觀測 ... Sunday26thDecember2021 26-Dec-2021 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 切斷中洋脊(Mid-oceanridge)的裂痕—轉型斷層之謎 國立清水高級中學地球科學科周漢強老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯 大西洋中洋脊在一億八千萬年以前盤古大陸的破開中位於正中。

分佈在全世界各大洋的中洋脊，無一例外地都被轉型斷層所切斷。

但是對於轉型斷層的形成機制，迄今仍是一個未解的謎團。

根據最新的三維數值模擬結果顯示，其實轉型斷層的形成，只是單純地來自中洋脊張裂時所造成的動態不穩定性所導致。

加上板塊張裂速度及岩相學的特徵差異，形成各種不同型態的轉型斷層。

中洋脊是板塊與板塊張裂的交界處，而所有的中洋脊，全都被橫切而過的轉型斷層所截斷。

這個現象的成因，曾經被認為是舊有的斷層構造所導致。

但是許多觀測結果卻又與這個假設相矛盾，例如，中洋脊的分段長度與張裂速度之間會有一定比例大小關係，顯示轉型斷層的特徵應該與中洋脊的張裂性質有關，而非單純受到曾經存在的斷層構造所控制。

只是一直到今天為止，都還沒有完整的理論可以用來解釋轉型斷層的形成機制。

要解開這個謎團，中洋脊的三維熱力學數值模擬模型是不可缺少的工具。

得利於電腦演算技術的進步，蘇黎世科技機構的地質科學系教授T.Gerya完成了這個工作。

模型中模擬了張裂速度從每年1.9公分（慢速張裂）到7.6公分（中等速度張裂）不等的情況，結合其他模型參數，可以清楚地得到筆直洋脊、彎曲洋脊、滑脫斷層、與洋脊垂直或斜交的轉型斷層等各種結果。

其中與洋脊垂直的轉型斷層，是最常出現在各種模擬條件下的結果。

從最簡單的直線狀中洋脊數值模擬演化過程來看，在中洋脊開始張裂後的一百萬年左右，雖然部分地區仍會維持兩側對稱的板塊增生，存在共軛斷層的構造。

但是受到張裂環境下的動態不穩定情況，會造成部分地區開始出現不對稱的板塊增生，形成滑脫斷層，並導致洋脊開始彎曲，不同位置的洋脊也開始產生相對移動。

於是，在各自往不同方向前進的洋脊之間，便形成了轉型斷層。

根據不同的板塊（岩石圈）與軟流圈之間黏滯性差異對比進行模擬，結果發現兩者間黏滯性差異越大的時候，較容易形成與洋脊垂直的轉型斷層。

相對的，若是板塊與軟流圈的黏滯性差異越小，則洋脊與轉型斷層則會呈現斜交的角度。

此外，張裂速度、板塊的岩相學特徵、以及岩石的熱傳導性質，也都會影響到板塊的溫度結構、板塊增生的對稱性、乃至於最後轉型斷層的形成。

在這個數值模擬的結果中，出現許多與現今地表上中洋脊及轉型斷層型態類似的模擬結果，甚至還包括中洋脊演化的時間尺度也都相當吻合。

但是在數值模擬中所使用的參數，與現實的地球環境是否相似甚至一致，則未在本篇文章中有深入的討論，看來是有待未來進一步求證了。

參考文獻： 1.原始論文：Gerya,T.,2010,DynamicalInstabilityProducesTransformFaultsatMid-OceanRidges,Science,V.329,P.1047-1050. 2.圖片來源：http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Pangea_animation_03.gif Tags:中洋脊,轉型斷層 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 4月22日地球日專題–地球科學篇 【極端氣候系列報導】（一）：屢創新高的地表溫度 惠更斯(ChristiaanHuygens)專題 發現比地球大一點又老一點的親戚 2014年你不可錯過的觀星盛事 地震專題 土石流如何發生？ 暖暖包的原理 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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