北京
地球板塊的運動有時像拉扯太妃糖——緩慢、持續(xù)，直到某個臨界點突然斷裂。在東非，這塊"太妃糖"已經(jīng)薄得驚人，而拉扯的力量正集中在特定區(qū)域。科學(xué)家首次在這里觀測到一種被稱為"頸縮"的關(guān)鍵地質(zhì)過程，這可能意味著非洲大陸的分裂比預(yù)期更快、更近。
圖爾卡納裂谷帶橫跨肯尼亞與埃塞俄比亞，因出土大量人類祖先化石而聞名于世。哥倫比亞大學(xué)地球科學(xué)家克里斯蒂安·羅萬指出，科學(xué)家最初被吸引至此，正是為了研究其舉世聞名的古人類化石記錄。但地表之下的巖石隱藏著另一套秘密。
羅萬團(tuán)隊利用一套存檔數(shù)據(jù)展開研究，其中包括最初為勘探油氣資源而采集的聲學(xué)測量數(shù)據(jù)。通過向地下發(fā)射聲波并測量反射信號，可以繪制地下結(jié)構(gòu)的圖像。"這有點像給上地殼做超聲波檢查，"羅萬解釋道。
研究團(tuán)隊聚焦于地表之下的一層變質(zhì)巖。這些古老堅硬的巖石構(gòu)成了地球的大陸地殼，而我們?nèi)粘Ｋf的"地面"不過是堆積其上的表層物質(zhì)。羅萬與合作者追蹤這些地殼巖石向地幔延伸的深度，發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域厚度不足13公里。"典型地殼厚度約為30公里，"羅萬表示，"這是一個巨大的意外。"
數(shù)據(jù)顯示，地殼經(jīng)歷了顯著拉伸且分布不均——某些區(qū)域的拉伸程度遠(yuǎn)超其他部位。這一特征與計算機(jī)模擬中大陸裂解的頸縮階段高度吻合。德國亥姆霍茲地球科學(xué)研究中心的地球動力學(xué)家薩沙·布魯恩評價："這有點像臨界點，過了就回不去了。"布魯恩未參與此項研究。
地球上其他幾處離散板塊邊界已完成頸縮過程，但這一現(xiàn)象從未被實時觀測到。正是這一點讓圖爾卡納裂谷帶具有獨特的科學(xué)價值。"這就是該去的地方，"布魯恩說。
為估算裂谷處于這一分裂階段的時間跨度，研究團(tuán)隊追蹤了一層火山巖的沉降歷史——該巖層原本位于地表，隨著地殼拉伸下沉而被拉向深處。"裂谷中心已經(jīng)完全塌陷，"羅萬描述道。數(shù)據(jù)表明，頸縮過程已持續(xù)約400萬年。
研究團(tuán)隊推測，圖爾卡納裂谷帶豐富的化石寶藏或許正源于這種沉降作用。因為沉積物——其中部分含有化石——會自然在低洼區(qū)域聚集。若頸縮過程持續(xù)，裂谷可能進(jìn)入大陸裂解的最終階段。
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