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直击板块形成

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地球剧烈颤抖着,而且颤抖了整整六天。六天中,全球发生多起地震,均为2012年4月11日印度洋正中突如其来的双重大地震所引发的余震。这两场惊世地震源自印度尼西亚苏门答腊岛外海西部的海洋地层——即地质学家所称的“岩石圈”——深处,在那里一块巨大岩石的突然断裂。两场间隔2小时、相距185千米、分别为8.7级和8.2级的大地震仿佛让地震仪也失控了。

不过,这一事件很快被纷至沓来的国际新闻淹没,悄无声息离开了公众的视线。这是因为在当地——班达亚齐地区,损失微乎其微。不同于2004年那场9.2级大地震引发的海啸(造成22.5万人死亡),这次的地震并没有引起奔涌的海浪。如此,尽管双重大地震威力巨大,但并未形成浩劫。不过,地球的面貌再也无法复原。因为这两场震动地底的大爆发见证了地壳结构的一个巨大变化:一个新板块的诞生!

14块碎片组成的马赛克

这一事件绝非平常。想想看,在地球的历史中,要想直击另一个主要板块诞生,那就得追溯到3000万年以前。在那遥远的过去,非洲裂谷慢慢张开,渐渐将非洲板块分为两个独立板块。在今天的苏门答腊岛外海,同样的奇观再次上演——这一次,人类将从近处直击。数百万年后,当该进程完成时,这两大分裂结构可能将数亿年来一直由12块碎片构成的地壳升级为14块碎片组成的马赛克。

要理解这一地球奇观,脑海里必须得对板块构造有个印象。这些坚固、刚性的巨大岩块组成了地壳拼图,它们离地面数十千米,承载着海洋或大陆,或是二者兼有。其组成物质不断更新,因为地幔热流推动物质沿着板块边缘的裂缝上升至表面,形成海洋地壳(伴随着地震)。与此同时,由于空间不够,板块被地幔的热对流所推动,相互撞击。数百万年间,大陆和海洋就这样被不断移动着。

在人类个体有限的生命中,几乎无法察觉如此缓慢的漂移,除非板块摩擦引发地震或火山喷发。每年的数十万次地震即说明,在海洋地壳不断消长的边界地带发生着巨大的对抗。至少在2012年4月以前情况还是如此……

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不同寻常的地震

2012年4月11日苏门答腊外海的双重大地震并不是对原有边界的重申,而是宣告两大板块的决裂,以及新边界的诞生。应该说明的是,这两场记录在案的地震异乎寻常。一方面在于它们的起源:通常情况下,最猛烈的地震往往发生在板块边界,而不是在板块中央!美国地质调查局的地球物理学家弗雷德·波利茨(Fred Pollitz)提醒我们:“在板块正中发生这样大规模的地震并不寻常。”另一方面,它们的震动图特征也与平常的记录完全不同。该地区的强震应由岩石沿倾斜面移动时断裂而引发,但此次地震仪却监测到了水平运动。研究人员明确指出:“这还是第一次记录到如此重大的走滑断裂(又叫横推断层,即巨大岩块出现水平滑动的区域)地震。”

不寻常的事件引起了不寻常的注意。之后几个月间,科学论文像潮水一样滚滚而来。这次双重地震带来的信息逐渐清晰:印澳板块的的确确正在断裂。

巴黎高等师范学院的马蒂亚斯·德雷克鲁斯(Matthias Delescluse)团队就这一出人意料的板块断裂给出了一种解释。其中部分原因来源于2004年苏门答腊的“传统型”超级大地震。按照他们的计算,那场地震正是2012年4月海洋地壳大震荡的导火索。尽管它的威力非凡,但从地质学角度看,在当时仍是一场意料之中的地震:承载着澳大利亚和印度的板块在地幔潜没的过程中,由于发生变形和摩擦,板块边缘积累了内在压力。直到岩块突然断裂,压力才得以释放,伴随着毁灭性的地震和海啸。

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左右掣肘的板块


而2004年那次沿着边界的断裂也在为印澳中央将要发生的致命一击做着准备。事实上,印澳板块早已饱受压力,因为它永远处于各方角力之中。它往北俯冲至喜马拉雅山脉之下,往东陷入印度尼西亚以下——当然,速度不同。总体来说,4500万年以来,它在朝东北方向移动。不过,在巽他海沟(苏门答腊岛西部边界)一线,板块的澳大利亚部分以相对较快的速度直冲向地幔深处(56毫米/年),板块北部的印度部分由于与欧亚板块相撞,移动速度较慢(37毫米/年)。

“这就好比说澳大利亚是一辆三轮摩托,印度则是它的边车。”马蒂亚斯·德雷克鲁斯解释说,“如果边车撞上一堵墙——欧亚板块,驾驶员还继续驾着摩托车狂奔,那么使这两台机械相连的那部分结构就将脆化,最终断裂。”而当紧绷的连接突然遭到撼动时,这一切就更容易发生了。2004年的情况就是如此。“在印澳板块俯冲至印度尼西亚以下的地方,应力不断累积,印度洋沿岸的应力也在持续增长。2004年的地震释放了苏门答腊断层的应力,却变相增加了洋内断层遭受的压力。就像一小滴水落进已经装满的杯子!而杯中水溢出、即板块断裂的时刻则在2012年4月11日降临。”印澳板块整个断裂?还没到这个程度。目前,板块中心承受的扭力主要表现为地貌变形,以及南北向断层成片分布于广大区域中。2012年4月发生的双重大断裂只是序幕而已。

法国国家科研中心(CNRS)研究主任让-伊夫·罗瓦耶(Jean-Yves Royer)谨慎地说:“2012年的两场地震属于印澳板块内部一个重要但很分散的地震频率,分布在一片宽达几千千米的区域内。”要区分出一道清晰的界限,这些相继出现的断口必须渐渐连成一线,未来的地震(可能极为猛烈)就将集中在沿线地带..虽然无法保证,但这种解释还是可信的。地球物理学家、美国犹他州大学地震站主任基思·科珀(Keith Koper)在近期一份通报中预测:“这样的进程需要数百万年,很可能会导致数千起同样强烈的地震。”

无法预测的机制

那么,几千万年后地球的新面貌将是怎样的呢?很难说。海洋与大陆是如何在地幔这条传送带上跳着芭蕾,仍是个迷。马蒂亚斯·德雷克鲁斯提出:“如果澳大利亚板块没被印度拖慢的话,苏门答腊的俯冲速度可能更快。”相反,由于印澳板块的断裂使印度脱离了澳大利亚这个“引擎”,也就无法确定喜马拉雅山脉是否将在印度板块和欧亚板块的摩擦下继续增厚。如果直到那遥远的将来仍有人热切关注着地球深处的变迁,他们应该会明白,横亘印度洋底的疤痕见证了一段古老的历史,正如今天的我们知道,非洲大裂谷源于3000万年前开启的一条贯穿非洲板块的裂缝。

好奇的人们一直不知道地球到底会在何时改变面貌。但在苏门答腊外海,出现了第一个特例,一个已经被地质学家铭记的特例,它提供了一个直击新板块诞生的独一无二的机会。随之而来的将是一系列地震,它们将像十字镐一样,继续开凿、延长新的边界。可是,虽然已经确定必将发生,但目前还没有一个人敢说该在什么时间迎接它们的到来。

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