地球神秘「心跳」正在分裂非洲大陸

吳瑞昌

【正見新聞網2025年06月30日】


圖為肯亞東非大裂谷納庫魯市的一處峽谷與懸崖。(shutterstock)

非洲大陸的東部地區,正在被一條東北向南巨大裂縫撕裂,未來可能形成一片新的海洋區域。近期,英國的科學團隊透過研究發現,非洲巨大的裂縫竟是源自於地球深處岩漿的跳動,這種跳動像人類的「心跳」一樣具有節奏性。

這項發現是由英國斯旺西大學(Swansea University)、英國南安普敦大學(University of Southampton)等多個國際團隊,發現非洲東部阿法爾(Afar)地區巨大的裂縫,源自於地函有節奏的涌動。該研究結果於6月25日發表到《自然地球科學》雜誌上。

非洲東部的阿法爾地區,是地球上罕見的三重裂谷交匯地,分別是「衣索比亞大裂谷(衣索比亞大裂谷)」、「紅海裂谷」和「亞丁灣裂谷」。它們分別對應努比亞板塊(非洲板塊的一部分)、阿拉伯板塊和索馬利亞板塊。這些交匯處是地質演化的熱點,火山活動頻繁,且下方岩漿流動活躍。

長期以來,地質學家一直懷疑地函存在的高溫上涌(有時被稱為地函柱)現象,有助於推動地殼的擴張和海洋盆地的誕生,但人們對其結構與行為知之甚少。地函位於地球深部(約1,000公裡至2,800公裡),主要由高溫固體岩石構成,但整體類似於黏滯的流體。

該研究團隊從阿法爾地區和衣索比亞大裂谷地區,共採集了130多個「年輕」的火山岩樣本。他們利用這些數據與現有的地球化學和物理數據結合,構建高階模型,分析地殼、地函結構及地下熔體活動情況。

研究顯示,阿法爾地區下方的地函並非靜態,而是如心臟「跳動」(脈動)著,將深層地函的熱物質往上推送(向上流動),影響上方的板塊構造(地殼的巨大固體板),使得非洲東部出現一條東北向南的巨大裂縫,且裂縫持續在擴大。

研究團隊認為,阿法爾地區裂谷帶的板塊,數百萬年來不斷地被拉伸變薄,讓裂谷底部像橡皮泥一樣柔軟。地球板塊較薄的地方,促進地函快速流動,使得紅海(Red Sea)裂谷加速分裂,最終可能形成一個海洋盆地。

研究團隊還發現,裂谷系統中存在重複的化學條紋,這些不僅是受到外部環境影響,還受到地函向上推的單一、不對稱的上升流的影響。

他們認為,地函的行為由板塊運動塑造,為理解地球內部與表面的相互作用提供新視角。研究者認為,若這次的研究模型正確,將對為未來地殼與板塊活動研究,提供重要的參考。

研究人員指出,這條裂縫目前以每年5至16毫米的速度增加,因此預計數百萬年後完成分裂,該預測比先前預測數千萬年要快上許多。亞丁灣裂縫將逐漸擴展,將非洲與阿拉伯的葉門分隔開來。

研究人員還指出,當分裂完成後,非洲將由東、西兩塊大陸組成。其中西部大陸約有1,000萬平方英裡的面積,包括阿爾及利亞、奈及利亞、加納和納米比亞等國家;東部大陸約有100萬平方英裡的面積,主要包括肯亞、坦尚尼亞、莫三比克和衣索比亞。

該研究的主要作者、曾在南安普敦大學進行研究、現在在斯旺西大學工作的艾瑪·沃茨(Emma Watts)博士對南安普敦大學的新聞室表示,「我們發現阿法爾地下的地函並非靜止,而是脈動著,且這些脈動帶有不同的化學特徵。」

她補充道,「這些脈動是由上方裂谷板塊引導,這對於我們如何理解地球內部與表面之間的相互作用至關重要。」

南安普敦大學地球科學教授、該研究的合著者湯姆·格農(Tom Gernon)則表示,「化學條紋表明地函正在像心跳一樣脈動。這些脈動規律,似乎與板塊厚度和拉伸速度相關。例如,紅海裂谷擴張速度更快,顯示其脈動更有效率和規律,類似血液流經一條狹窄的動脈。」

南安普敦大學和佛羅倫斯大學地球科學副教授、該研究的共同作者德裡克·基爾(Derek Keir)博士 表示,「我們發現深層地函上升流的演化,與上方板塊的運動密切相關。這對於我們如何解讀地表火山活動、地震活動以及大陸分裂過程具有深遠的影響。」

基爾補充道,「這項研究表明,深層地函上升流可以在板塊底部流動,並有助於將火山活動集中在板塊最薄的地方。未來我們會把研究聚焦於地函流動方式與速率。」

(大紀元)

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