地球物理學家建立地球板塊動態模型 - 地球科學討論

地球物理學家建立地球板塊動態模型 2010.03.24 台北市立天文館 天文新知

http://tamweb.tam.gov.tw/news/2010/201003/news2010032502.htm

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美國威斯康新-麥迪遜大學（University of Wisconsin-Madison）地球物理學家 Chuck
DeMets 等人，利用長達20年的觀測資料，建立了至今最詳盡的地球動態模型 MORVEL，
可詳盡描述覆蓋了約97％地球表面、互相牽制的25個板塊結構。這個模型可用以瞭解某
個板塊相對於任何其他板塊的運動，可以用很簡單的數學方式來解釋地球表面如何移動
與變形所造成的現象。


http://tamweb.tam.gov.tw/news/2010/201003/global20100322-640_small.jpg
A new model uses measurements from mid-ocean ridges (yellow and green) to
precisely describe the movements of interlocking tectonic plates that make
up about 97 percent of Earth's surface. Image credit: D. Sandwell/Scripps
Institute of Oceanography and W. H. F. Smith/NOAA.


漂浮在地球內部融熔狀態成分之上的板塊，受到這些融熔成分的影響而持續移動，因板
塊間的碰撞或平移等而使山脈隆起或發生地震。所以，其實我們是住在一個動態的行星
上，瞭解這個行星表面究竟會如何變化是很重要的事。

MORVEL是中洋脊移動速度（mid-ocean ridge velocities）的縮寫，因為用以建立這個
模型的其中3/4資料來自中洋脊，也就是大西洋、太平洋等海洋底部的板塊邊界（上圖
中黃色部分），岩漿會常態性從中洋脊處冒出地表而形成新的地殼，迫使這兩個板塊反
向分離。

為了要判別板塊分離的速度有多塊，DeMets等人分析了近2000筆中洋脊附近的地殼磁場
資料。地磁的磁極性每個一段時間會互換，但這種變化並沒有週期性，前一次磁極互換
發生於78萬年前（但在此要強調：目前地球沒有顯現任何要進入磁極互換狀態的現象）
。就像 樹木年輪一樣，這種磁極互換的現象會記錄在中洋脊兩側不斷新形成的地殼中，
因此測量不同磁極性之間相距的距離，可以得知新地殼形成速度有多快。由此計算出：
大部分的板塊邊界目前以每年15～200毫米的速度移動。

此外，沿著板塊邊界有許多活動斷層，如果能知道板塊滑過斷層速度有多快、相對於斷
層的移動方向為何等，便可得知大型地震發生的型式、可能會發生於何處、會發生得多
頻繁等訊息，對預防大地震可能造成的危害，有非常大的幫助。


如果您想知道地球上某個點的板塊運動狀況，可以到：
http://www.geology.wisc.edu/~chuck/MORVEL/motionframe_mrvl.html
輸入相關資料試試看。（提醒：臺灣位在菲律賓海板塊（Philippine Sea，PS）、揚子
板塊（Yangtze，YZ）和巽他板塊（Sundaland，SU）之間。）


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資料來源：http://www.news.wisc.edu/releases/15916, 2010.03.22,
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2010-093, 2010.03.22,
KLC



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