挑戰者深淵深不見底的真相：中科院團隊破解地球最深處形成密碼

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10900米。如果把珠穆朗瑪峰搬進馬里亞納海溝最深處，峰頂距離海面還有兩千多米。這個被稱為"挑戰者深淵"的地方，是地球表面已知最低點。但奇怪的是，它所在的南段比海溝北段深了將近兩千米。 這一直是個謎。

長期以來，科學家把原因歸結為俯沖板塊的"年齡"。太平洋板塊在這里俯沖到菲律賓海板塊之下，年齡高達1.2億年至1.6億年。老板塊更冷更密，負浮力更強，理應拉得更深。再加上前弧區域陡峭的地形，似乎能解釋萬米深淵的成因。

但數字對不上。如果僅僅是年齡和地形起作用，無法定量解釋為什么南段比北段深約2000米。這種南北差異暗示著背后還有更關鍵的力學機制在操控。

中國科學院南海海洋研究所的團隊找到了這把鑰匙。他們系統分析了海溝沿走向的多條垂直地形剖面，發現一個被忽視的細節：南段俯沖板塊在進入海溝前的坡度和曲率，明顯高于北段以及全球其他海溝。

這說明板塊在這里發生了異常強烈的彈性彎曲變形。研究團隊據此構建了"負浮力驅動的彈性板彎曲模型"，突破了傳統"剛性板塊"的簡化假設。

關鍵在于"巖石圈有效彈性厚度"。研究發現，近海溝區域這一數值明顯降低。通俗地說，板塊在這里"變軟"了。當巖石圈剛度減弱，俯沖板塊的巨大負浮力就能高效轉化為向下的彎曲變形，在海溝前方產生極大撓曲。

但這還不夠。研究團隊通過三維數值模擬發現，俯沖板塊沿走向存在"幾何分段效應"，這會明顯放大局部彎曲。

南馬里亞納地區存在一個板塊撕裂結構。這個結構限制了俯沖板塊的橫向連續性，削弱了沿走向的力學耦合。結果就是，彎曲變形像被"聚焦"一樣，在"挑戰者深淵"區域集中發展。

最終，"巖石圈弱化—負浮力驅動—板塊撕裂分段"三種機制協同作戰，共同造就了這一全球極端深度。這不再是單一因素的簡單疊加，而是復雜的力學耦合過程。

這項發表在《地球與行星科學通訊》的研究，為理解極端海溝地形提供了首個統一且可量化的物理框架。它強調了俯沖帶幾何分段和力學非均一性的關鍵作用，相關方法可推廣至全球其他俯沖帶。

在俯沖動力學領域，中國科學家正從"跟跑"轉向"并跑"。從"奮斗者"號載人潛水器坐底10909米，到此次揭示萬米深淵的形成機制，中國在深淵科學領域的研究鏈條日趨完整。西太平洋是全球俯沖帶最發育的區域，這里理應產生更多中國學派的聲音。

地球最深處不再只是地理課本里的數字，它現在有了清晰的力學解釋。

1 中國科學院南海海洋研究所. 研究揭示馬里亞納海溝"挑戰者深淵"萬米深度形成機制.