来自赞比亚的新地球化学证据指向深部构造活动

研究赞比亚热泉的研究人员表示,他们可能找到了迄今最清楚的证据之一,表明南部非洲一个新的板块边界可能正在形成。关键线索来自化学方面:从这些泉水中逸出的气体似乎包含氦和碳同位素特征,这些特征与地球地幔有关,而不仅仅是上覆地壳。

根据所提供的原文,这项工作聚焦于卡富埃裂谷,它是一个绵延2500公里的裂谷带的一部分,范围从坦桑尼亚延伸到纳米比亚,甚至可能一直延伸到大西洋。地质学家此前就怀疑,该地区可能正处于大陆破裂的早期阶段,因为这里的地理位置、地下高温、低水平地震活动以及重力异常都指向这一点。但报道指出,缺少的是地球化学证据。

研究人员发现了什么

牛津大学的Rūta Karolytė及其同事分析了赞比亚中部五处热泉和三口地热井的气体。他们发现的氦和碳同位素比值与来自地壳深处物质的特征一致,这表明来自地幔、深达190公里的流体正在向地表移动。

这很重要,因为它表明覆盖岩层中存在一条结构通道。就实际意义而言,研究人员将这一结果解读为该地区板块出现撕裂的证据。Karolytė对《新科学家》表示,这些数据证实该系统是“活跃的”,并且在地质上仍有活动。

为什么这在科学上很重要

裂谷在地质史上并不罕见。比如东非大裂谷,就长期展示着大陆如何在数千万年间逐渐分离。但能够识别出一个过程可能刚刚开始的地点,则要少得多。这正是卡富埃裂谷尤其引人关注的原因。

所提供的报道对结论保持谨慎。即便今天有一个活跃裂谷,也不能保证1亿年后那里一定会出现一片新的海洋。Karolytė说,这只是一种可能性,而不是确定无疑的结果。这种谨慎很重要,因为大陆裂谷作用缓慢、复杂,而且并不总是线性发展的。

除了地质兴趣之外,也具有工业意义

这些发现同样具有经济层面的意义。大陆裂谷作用的最早阶段可能会释放在岩石中积累了数百万年的气体,包括氦。氦在医疗和高科技用途上都具有战略重要性,报道指出,卡富埃裂谷流体中的氦浓度高达2.3%。这本身并不能定义一个商业储量,但它说明,早期裂谷系统的重要性并不只限于学术地质学。

一个仍在运动的大陆

非洲已经拥有世界上最显著的活跃裂谷系统之一。另一条板块边界可能正在这片大陆其他地方形成的证据,强化了一个基础却容易被忽视的事实:构造板块并不是固定不变的。它们会在极其漫长的时间尺度上演化、破裂和重组,而在地貌出现剧烈变化之前,地表往往早已出现细微的信号。

热泉可以是这些信号之一。它们为深部地球流体提供通往地表的路径,并携带原本无法获取的化学信息。在这个案例中,这些气体似乎在告诉地质学家,卡富埃裂谷并不只是地壳上一个古老的伤痕。它可能是一个活跃区域,非洲大陆正在开始被拉开。

一个值得持续关注的早期故事

这项研究的科学意义不在于证明未来一定会有海洋出现,而在于它提供了新的证据,表明这一构造系统现在就是活跃的。这使卡富埃裂谷成为理解大陆分裂最早阶段的宝贵天然实验室。

对地质学家来说,这是一次难得的机会。对其他人来说,这提醒我们,即便看似稳定的大陆之下,地表仍属于一个尚在重塑自身的、躁动不安的行星系统。

本文基于《新科学家》的报道。阅读原文

Originally published on newscientist.com