地球物理學家首次實地捕捉到海底洋中脊裂縫實時擴張的全過程。研究團隊在印度洋一片總�100千米的海域布設了20余個觀測站�,完整記錄下一次重大地質活�——�1.6億立方米熔巖噴涌至海�,短短數天內兩側洋殼向兩側拉開至少兩米。相關成�7�8日發(fā)表于《自然��
論文第一兼通訊作�、法國國家科學研究中心的Jean-Yves Royer表示,此次地質活動的�(guī)�“完全超出預期,令人震�”�
板塊互相分離時,巖漿會沿洋中脊噴涌至海底形成熔巖。圖片來源:Doug Perrine/Nature Picture Library/SPL
洋殼覆蓋地球�2/3的表面,海底洋中脊正是新生洋殼的誕生�。板塊運動將原有地殼向洋中脊兩側拉扯,地幔深處涌出的巖漿冷卻凝固,形成全新洋�。人類自20世紀中期就已大致掌握這套板塊擴張理論,但始終未能實時觀測到完整過程�
英國國家海洋中心的Isobel Yeo表示,盡管洋中脊是塑造地球地表形�(tài)的核心構�,但“我們對洋中脊形成過程中火山噴發(fā)、板塊運動的�(fā)生頻�、規(guī)模與動態(tài)機制依舊知之甚少”�
Royer團隊將觀測目標鎖定于東南印度洋中�。該洋中脊大致呈東西走向,橫亙印度洋海底,分隔南極洲板塊與澳大利亞板�,兩塊板塊分別承載南極洲、大洋洲大陸及周邊洋��
兩大板塊整體每年相互分離�6厘米,主要驅動力來自澳大利亞板塊持續(xù)向北漂移。但澳大利亞板塊部分區(qū)域會長期保持靜止,隨后突然發(fā)生劇烈位移,并伴隨大量地震。為捕捉這類突發(fā)性地質事�,團隊于2024�2月在洋中脊一�100千米長的區(qū)域沿線布設了3種觀測儀器�
團隊重點布設�5臺水下聽音器,相當于水下麥克風,可捕捉地震等活動產生的聲�;同時架�15臺聲學信�,這類設備依靠支架固定于海�、內置電�,既能發(fā)射也能接收水下聲�。信標每4小時互相�(fā)射聲波信�,記錄信號往返耗時�
通過聲波往返時長變化,科研人員可測算信標之間的距離隨時間發(fā)生的改變�2024�4�26�,水下聽音器率先捕捉到持�(xù)地震震顫;后�(xù)數天,聲學信標數據證�,因地殼快速擴張,部分觀測站點之間拉開至少兩米距��
團隊布設的壓力傳感器還記錄到海底深度�(fā)生大幅變化。預估共�1.6億立方米巖漿從地殼下涌出、鋪灑在海底,耗盡了洋中脊地帶長期囤積的巖漿庫,致使部分海底地面下��“我們原本預估垂直沉降僅幾厘�,實際測出沉降幅度達4.2��”Royer��
Royer解釋,此次地殼瞬間運�,一次性釋放了該段洋中脊積�30�60年的構造應力,應力來自澳大利亞板塊北移帶來的持�(xù)拉伸作用。Yeo評價�,這項研究“罕見、直觀地展現了板塊擴張的真實動�(tài)過程”。(來源:中國科學報 王方�
相關論文信息�https://doi.org/10.1038/s41586-026-10785-0