当地质学家勘察地球时，他们碰到了一个令人困惑的问题。基础物理和简单的计算机模型都证明地层中的地壳板块宽度最多仅有3000 km，但事实上板块却以某种方式在一定范围内向两侧延伸了不少。位于太平洋底下巨大的地壳板块其横向跨度已达到了12000 km，同时其它的许多地壳板块的宽度也达到理论值的2~3倍。

为了解决这个由来已久的问题，现在通过巨型计算机模型的不断调试，已经有了些眉目。板块模型的运行规律是以模拟表层地壳和下层地幔的运动为基础。而在加利福尼亚州伯克利大学工作的汉斯-彼得 · 邦奇（Hans-Peter Bunge）和马克A · 理查兹（Mark A Richards），他们提出的观点则是深层地幔的特性决定着地壳板块的大小。

邦奇说 :“很显然，正如我们看到的下层地幔是决定地壳板块运动奇和理查兹是首次在球形地球的一个唯一的因素。”他和理查兹准备将他们的研究结果发表在10月15日的《地球物理学研究专刊》上。

他们的模型是在洛斯 · 阿拉莫斯国家实验室的巨型计算机上运行的，模型模拟地幔，把这个太平洋板块区域分割为2000万块岩石，从而形象地描绘出地幔中岩石的上升和下降的流动趋势。尽管地幔是固体状的，但是在这儿所承受的压力和温度达到了一个非常高的状态，足以使岩石流动起来，不过这是以每年几厘米的速度平稳移动的。

以前多数的模型显示：处于3000 km深的地幔本身就有能力使岩石流动起来。它的对流运动，首先由于深层地幔中的岩石受到震动而开始上升，直到接近于表层板块为止，然后又向水平方向移动了几千公里，最后重新下降沉淀，这样就形成了一个循环过程。由此可知，在理论上，表层板块的大小应该与对流环型的大小成正比。

为了解释太平洋以及其它大地壳板块的延伸现象，几位科学家曾假定地壳板块控制着地幔循环，使得对流环扩展到它们本来的宽度之外，换句话说，是板块决定着自己的大小以及其下地幔大小的。

但是，在邦奇和理查兹的模型中，地幔却起着主要的作用。他们的模型与以往的实验不一样，它是一个更加复杂，更加形象逼真地表现出地幔内摩擦或粘度的实验。当科学家使下层地幔的粘度比，上层地幔的粘度大时，对流环的大小与地球环的大小相接近。当它们保持，上下两层地幔的粘度一致时，对流环就变小了。这份报告被刊登在今年2月的Nature杂志上。

在邦奇和理查兹的近期实验中，他们更加简单地阐释了测定地球板块的重要价值。在没有增加粘度的情况下，板块模型并没有产生出计算上的对流形式。这说明只有当下层地幔的粘度是上层地幔的20倍时才能加宽对流环。

这些结论都证明是下层地幔，而不是地壳板块控制着整个地球系统。“地壳板块和它们的大小基本上反映着地幔的规模。”邦奇说，“既然地幔有这么大规模的对流，那么地壳板块也有可能达到这么大的规模。”根据哈佛大学的理查 · J · 奥康内尔（Richard J · O'Connell）所说，邦奇和理查兹是首次在球形地球的-一个三维网状模型中模仿地壳板块运动情况的科学家。因为他们计算出的简化了的地壳板块不容易断裂。所以下一阶段的工作将设计出更加逼真的可以断裂的地壳板块，这将为探求现今已假定的板块形状和大小的产生原因提供一个更深入研究的条件。

[Science News，1996年10月5日］