北京
科學(xué)家一直在尋找導(dǎo)致海底擴(kuò)張的離散事件或"量子"事件，這些擴(kuò)張通常以劇烈的大規(guī)模爆發(fā)形式發(fā)生。
法國國家科學(xué)研究中心的科研人員首次觀測到地球地殼在海洋內(nèi)部的生成過程。數(shù)千年來，海洋內(nèi)部發(fā)生的這一過程一直游離于人類觀察之外，直到由地球物理學(xué)家讓-伊夫·魯瓦耶領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊邁出了大膽一步，將其記錄下來。
科研人員并未打算記錄整個過程。相反，他們試圖測量洋脊在各地殼形成事件之間不斷累積應(yīng)力的穩(wěn)定拉伸。這種拉伸雖僅延伸幾厘米，卻像被壓縮的彈簧一樣積蓄應(yīng)力，最終在極短時間內(nèi)引發(fā)巨大變化。
在綿延數(shù)千英里的洋底上，地球的構(gòu)造板塊在大洋中脊處交匯。時不時地，熾熱的巖漿從洋底下方噴涌而出，穿過裂隙，隨后冷卻形成新的行星地殼。這些新地殼形成的構(gòu)造邊界區(qū)域位于人類無法安全探索的海洋深度。但在這次探索中，科學(xué)儀器完成了這項艱巨任務(wù)。
水下觀測站
魯瓦耶及其法國國家科學(xué)研究中心的同事于2024年2月在東南印度洋脊的阿姆斯特丹島附近，設(shè)立了水聲與大地測量觀測站。該實驗地點位于澳大利亞和南極洲之間，已籌備多年，旨在捕捉重大事件發(fā)生前的微小運動。
科學(xué)家將這些運動稱為"量子"事件，因為相較于構(gòu)造張力積累數(shù)十年后、在海底擴(kuò)張期間發(fā)生的大規(guī)模劇烈爆發(fā)，它們是非常離散的事件。
OHA-GEODAMS實驗由五臺自主式水聽器組成，其布設(shè)位置覆蓋了整個圣保羅-阿姆斯特丹火山臺地，確保不會遺漏任何量子事件。科研人員等待了數(shù)月之久，隨后，一次巨型事件發(fā)生了。
新地殼如何形成？
據(jù)魯瓦耶稱，在2024年4月的最后16天里，洋脊軸發(fā)生破裂，將巖漿送入海洋地殼。在相對短暫的兩個小時內(nèi)，估計有53億立方英尺（1.5億立方米）的巨量巖漿（被稱為巖墻）撕裂了洋底的地殼。
隨著巖墻擴(kuò)張，該地區(qū)遭遇地震，并重新激活了長期休眠的斷層，抽干了洋脊下方的巖漿。這導(dǎo)致海底非常迅速地坍塌。科研人員表示，當(dāng)巖墻抵達(dá)海底時，熔巖噴發(fā)到洋底，同時繼續(xù)抽空巖漿庫，導(dǎo)致海底進(jìn)一步坍塌。
總體而言，谷底塌陷了13.8英尺（4.2米），滑落至其邊界斷層之下。令此次事件更加罕見的是，人類觀測者就在現(xiàn)場進(jìn)行逐時測量。
在大洋中脊，如果運動是連續(xù)的，據(jù)估計海底每年擴(kuò)張速度為2.5英寸（6.3厘米）。然而，在此次事件的高峰期，洋脊以每分鐘5厘米的速度裂開，幾乎是其長期平均速度的五十萬倍。這表明海底擴(kuò)張并非持續(xù)不斷的事件，而是以巨大的突進(jìn)方式發(fā)生。
雖然此次事件伴隨著地震，但科研人員也發(fā)現(xiàn)，大部分運動是在無震狀態(tài)下發(fā)生的，即沒有產(chǎn)生強(qiáng)烈的地震波。這解釋了斷層實際運動與地震測量所示運動之間的差異，為海洋地球物理學(xué)家開辟了新的研究視野。
該研究成果發(fā)表于《自然》期刊。
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