東非正在形成新的海洋 _海洋

埃塞俄比亞阿法爾的埃爾塔阿萊火山噴發(fā)出活躍的熔巖流。圖片來源：南安普敦大學(xué)/佛羅倫薩大學(xué)Derek Keir博士
據(jù)《大眾科學(xué)》（安德魯·保羅）：內(nèi)陸東非深處有節(jié)奏的脈動(dòng)正在將非洲大陸撕裂。但是，雖然這種影響在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)到達(dá)地球表面，但最終的結(jié)果是在其上方形成了一個(gè)全新的海洋盆地。一個(gè)國(guó)際研究小組在分析了埃塞俄比亞下方一個(gè)罕見地質(zhì)區(qū)域內(nèi)年輕火山的130多個(gè)樣本后得出了他們的結(jié)論。6月25日發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究闡述了這一證據(jù) 。
阿法爾裂谷帶是地球上為數(shù)不多的三個(gè)構(gòu)造裂谷交匯的例子之一。專家此前曾推測(cè) ，埃塞俄比亞主裂谷、紅海和亞丁灣的這個(gè)交界處包含一個(gè)活躍的熔融地幔熱上涌。如果這是真的，這個(gè)區(qū)域——通常被稱為羽流——將對(duì)其上方的構(gòu)造板塊產(chǎn)生明顯的影響。裂谷帶通常會(huì)拉伸和拉動(dòng)構(gòu)造板塊，直到它們最終破裂。但是阿法爾火山下方的羽狀物是如何構(gòu)造的，它是如何表現(xiàn)的，以及它是如何影響其上方的地殼的，仍然是個(gè)謎。
為了進(jìn)行調(diào)查，由斯旺西大學(xué)地球科學(xué)家Emma Watts領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)由10個(gè)機(jī)構(gòu)組成的團(tuán)隊(duì)前往埃塞俄比亞，在那里他們從阿法爾地區(qū)和埃塞俄比亞主裂谷收集了130多個(gè)巖石樣本。然后，研究人員將樣本分析與現(xiàn)有數(shù)據(jù)和先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)建模相結(jié)合，探索該地區(qū)的地殼和地幔動(dòng)力學(xué) 。正如所懷疑的那樣，阿法爾地幔柱不是均勻的或靜止的。

埃塞俄比亞阿法爾火山巖薄片的顯微鏡圖像。來源：Emma Watts/南安普敦大學(xué)/斯旺西大學(xué)
瓦茨在一份聲明中說：“它會(huì)發(fā)出脈沖，這些脈沖帶有不同的化學(xué)特征。” 。“這些部分熔融地幔的上升脈沖是由上面的裂谷板塊引導(dǎo)的。這對(duì)于我們?nèi)绾慰创厍騼?nèi)部和表面之間的相互作用非常重要。”
南安普敦大學(xué)地球科學(xué)教授、該研究的合著者Tom Gernon將化學(xué)條紋比作心跳。
他補(bǔ)充道：“這些脈沖的表現(xiàn)似乎因板塊的厚度和撕裂的速度而異。” 。“在紅海等傳播速度更快的裂縫中，脈沖的傳播更有效、更規(guī)律，就像脈沖穿過狹窄的動(dòng)脈一樣。”
該團(tuán)隊(duì)還證實(shí)，深地幔上升流與構(gòu)造板塊運(yùn)動(dòng)密切相關(guān) 。根據(jù)該研究的合著者和地球科學(xué)家Derek Keir的說法，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)學(xué)家如何更好地理解地表火山活動(dòng)、地震和大陸斷裂具有“深遠(yuǎn)的影響” 。

俯瞰埃塞俄比亞主裂谷，拍攝于埃塞俄比亞的博塞特火山。圖片來源：Thomas Gernon/南安普敦大學(xué)
至于地球何時(shí)會(huì)看到一個(gè)新的海洋盆地的誕生，像瓦茨這樣的專家并不確定。但這并不意味著任何人都需要開始擔(dān)心。
瓦茨在一封電子郵件中告訴《大眾科學(xué)》雜志：“就時(shí)間尺度而言，鑒于裂谷速率可能會(huì)發(fā)生變化，很難給出確切的數(shù)字，所以說實(shí)話，我們不能確定。” 。她指出，作為參考，他們研究區(qū)域的裂谷速率每年僅在5-16毫米之間。
“（所以）我們知道的一件事是，它將持續(xù)數(shù)百萬年，”她補(bǔ)充道。“希望我們的下一項(xiàng)工作能更接近一些概率估計(jì) 。”