岩浆引擎：板块运动的主要驱动力学术资讯

来源：中国科学杂志社

“岩浆引擎”是中国科学院海洋研究所深海中心孙卫东研究太平洋板块转向过程中建立和发展的一个板块运动驱动机制模型。根据“岩浆引擎”模型，维持地质活动的主要能量是来自地球内部的热。“岩浆引擎”利用地球内部的热驱动板块运动：在洋中脊不断形成新洋壳，新洋壳轻而薄，老洋壳厚而重，致使整个板片斜置于软流圈上，产生下滑力，导致洋中脊不断扩张，形成新洋壳并推动俯冲带老洋壳的消亡。如此循环往复周而复始，驱动板块运动，使板块运动持续30多亿年至今。

板块下滑力是板块运动的主要驱动力

简单说来，地球内部的热通过岩浆活动集中有序释放，将热能转化为势能，将板片的重力转化为背离洋中脊方向的滑移力，与洋脊推挤力、俯冲板片拖曳力一起，驱动板块运动。“岩浆引擎”模型提出板块滑移是板块运动的主要驱动力。俯冲板片拖曳力、洋脊推挤等均对板块运动有贡献，但是通常小约一个量级。

洋中脊和地幔柱是地球上两大“岩浆引擎”。地幔柱可以在板块内部产生隆升。隆升会导致板块破裂并向外滑移。在地球演化早期，地幔柱催生了板块构造体制，在现今板块运动体制下地幔柱一直扮演着洋中脊“岩浆引擎”点火器的角色。

板块运动的起始与地幔柱密切相关

对于新形成的大洋板块而言，在其发育初期的很长一段时间内并无俯冲，其生长空间是靠其他大洋板块的消亡来平衡的。在此期间，维持“岩浆引擎”的作用力以大洋板片下滑为主，洋脊推挤力为辅，没有俯冲板片拖曳力。此时，“岩浆引擎”是“集中喷发”+“冷却下滑”作用下的两冲程引擎。大西洋就属于一个两冲程“岩浆引擎”。因为大西洋自身有“岩浆引擎”的驱动，因此美洲板块可以在受到太平洋板片向东挤压的情况下，依然向西运动，形成美洲西海岸的安第斯山脉。

在出现板块俯冲以后，俯冲板片拖曳力的加盟，使“岩浆引擎”变为“集中喷发”、“冷却下滑”、“俯冲拖曳”、“物质循环”的“四冲程”的发动机。太平洋是一个典型的四冲程“岩浆引擎”，已经运行了超过2亿年，正在走向其暮年。

与洋中脊及大地幔柱相连的板块是“岩浆引擎”的核心部件，处于主动运动状态。不与洋中脊相连的板块则主要通过板块相互作用和地幔柱岩浆活动获得能量，发生构造运动和构造变形。

挤压是俯冲起始的主要方式。自发俯冲起始往往发生在老洋盆，在密度差的作用下产生双向俯冲；诱导俯冲起始则往往是小洋盆，密度差不是主要因素，而是在外力挤压下产生单向俯冲。特提斯洋的闭合历史就是诱导俯冲的产物。推挤力来自南面的地幔柱和洋中脊。

来源：scichina1950 中国科学杂志社

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