地球神秘“心跳”正在分裂非洲大陆

　　非洲大陆的东部地区，正在被一条东北向南巨大裂缝撕裂，未来可能形成一片新的海洋区域。近期，英国的科学团队透过研究发现，非洲巨大的裂缝竟是源自于地球深处岩浆的跳动，这种跳动像人类的“心跳”一样具有节奏性。

　　这项发现是由英国斯旺西大学（Swansea University）、英国南安普敦大学（University of Southampton）等多个国际团队，发现非洲东部阿法尔（Afar）地区巨大的裂缝，源自于地函有节奏的涌动。该研究结果于6月25日发表到《自然地球科学》杂志上。

　　非洲东部的阿法尔地区，是地球上罕见的三重裂谷交汇地，分别是“埃塞俄比亚大裂谷（埃塞俄比亚大裂谷）”“红海裂谷”和“亚丁湾裂谷”。它们分别对应努比亚板块（非洲板块的一部分）、阿拉伯板块和索马利亚板块。这些交汇处是地质演化的热点，火山活动频繁，且下方岩浆流动活跃。

　　长期以来，地质学家一直怀疑地函存在的高温上涌（有时被称为地函柱）现象，有助于推动地壳的扩张和海洋盆地的诞生，但人们对其结构与行为知之甚少。地函位于地球深部（约1,000公里至2,800公里），主要由高温固体岩石构成，但整体类似于黏滞的流体。

　　该研究团队从阿法尔地区和埃塞俄比亚大裂谷地区，共采集了130多个“年轻”的火山岩样本。他们利用这些数据与现有的地球化学和物理数据结合，构建高阶模型，分析地壳、地函结构及地下熔体活动情况。

　　研究显示，阿法尔地区下方的地函并非静态，而是如心脏“跳动”（脉动）着，将深层地函的热物质往上推送（向上流动），影响上方的板块构造（地壳的巨大固体板），使得非洲东部出现一条东北向南的巨大裂缝，且裂缝持续在扩大。

　　研究团队认为，阿法尔地区裂谷带的板块，数百万年来不断地被拉伸变薄，让裂谷底部像橡皮泥一样柔软。地球板块较薄的地方，促进地函快速流动，使得红海（Red Sea）裂谷加速分裂，最终可能形成一个海洋盆地。

　　研究团队还发现，裂谷系统中存在重复的化学条纹，这些不仅是受到外部环境影响，还受到地函向上推的单一、不对称的上升流的影响。

　　他们认为，地函的行为由板块运动塑造，为理解地球内部与表面的相互作用提供新视角。研究者认为，若这次的研究模型正确，将对为未来地壳与板块活动研究，提供重要的参考。

　　研究人员指出，这条裂缝目前以每年5至16毫米的速度增加，因此预计数百万年后完成分裂，该预测比先前预测数千万年要快上许多。亚丁湾裂缝将逐渐扩展，将非洲与阿拉伯的也门分隔开来。

　　研究人员还指出，当分裂完成后，非洲将由东、西两块大陆组成。其中西部大陆约有1,000万平方英里的面积，包括阿尔及利亚、尼日利亚、加纳和纳米比亚等国家；东部大陆约有100万平方英里的面积，主要包括肯尼亚、坦桑尼亚、莫桑比克和埃塞俄比亚。

　　该研究的主要作者、曾在南安普敦大学进行研究、现在在斯旺西大学工作的艾玛·沃茨（Emma Watts）博士对南安普敦大学的新闻室表示，“我们发现阿法尔地下的地函并非静止，而是脉动着，且这些脉动带有不同的化学特征。”

　　她补充道，“这些脉动是由上方裂谷板块引导，这对于我们如何理解地球内部与表面之间的相互作用至关重要。”

图为肯尼亚东非大裂谷纳库鲁市的一处峡谷与悬崖。(shutterstock)

　　南安普敦大学地球科学教授、该研究的合著者汤姆·格农（Tom Gernon）则表示，“化学条纹表明地函正在像心跳一样脉动。这些脉动规律，似乎与板块厚度和拉伸速度相关。例如，红海裂谷扩张速度更快，显示其脉动更有效率和规律，类似血液流经一条狭窄的动脉。”

　　南安普敦大学和佛罗伦萨大学地球科学副教授、该研究的共同作者德里克·基尔（Derek Keir）博士 表示，“我们发现深层地函上升流的演化，与上方板块的运动密切相关。这对于我们如何解读地表火山活动、地震活动以及大陆分裂过程具有深远的影响。”

　　基尔补充道，“这项研究表明，深层地函上升流可以在板块底部流动，并有助于将火山活动集中在板块最薄的地方。未来我们会把研究聚焦于地函流动方式与速率。”