研究人员表示,如果这条裂谷继续扩大,非洲大陆最终可能会分裂成两半。
地球的地幔似乎正在中非地区发生小规模泄漏。如果这种情况持续发展下去,这条裂谷可能会成长为一条新的构造板块边界——将非洲大陆一分为二。
在昨天发表于《地球科学前沿》的一项研究中,一个国际地球科学家团队报告称,在中非的卡富埃裂谷发现了异常高的氦同位素比率。这种化学成分表明,赞比亚的温泉与地球地幔直接相连,成为地幔物质到达地壳的通道。活跃的裂谷并不一定会导致地球外层发生重大变化,但科学家们仍在密切监测这条新裂谷的异常发展。
“我们的数据证实,这个系统目前是‘清醒的’,并且地质活动活跃,”该研究的第一作者、英国牛津大学地球科学家鲁塔·卡罗利特告诉媒体,“一条活跃裂谷正在发展,并不一定意味着1亿年后那里会出现一片海洋。但这是一种可能性。”
更大变动的征兆
据该研究的合著者、牛津大学地球科学家迈克·戴利解释,裂谷指的是地壳中一处巨大的断裂,它导致地表逐渐下沉并伴随相应的弹性隆起。戴利在一份期刊声明中解释称,裂谷可能成长为板块边界,但其活动通常在“岩石圈破裂和板块边界形成之前”就停止了。
研究人员在论文中指出,虽然裂谷总体上并不罕见,但要识别处于最早期阶段的大陆裂谷一直非常困难。论文还补充说,与此同时,地质学家长期以来一直怀疑卡富埃裂谷有所异常。这是一条长1553英里(2500公里)的非洲裂谷带,因其独特的地貌、地形要素、活动的断层崖、低重力异常、高热流和微弱地震活动而显得与众不同。
找到“冒泡的铁证”
这项最新研究试图为这一直觉寻找直接的地球化学证据。研究团队从赞比亚的八口地热井和温泉中采集了冒泡气体样本。为了进行对比,其中两个采样点位于可疑裂谷带之外。在裂谷带内的六个地点,研究人员发现了异常高的氦同位素比率,与地幔流体中的比率一致。其中一个样本的二氧化碳特征与地幔范围紧密匹配,进一步支持了地幔流体到达地壳的假说。
研究团队确实考虑了氦可能来自大气或地壳的可能性,但相似性无法相提并论。戴利表示,由于氦同位素是早期裂谷作用的标志,这一活动“可能是撒哈拉以南非洲开始分裂的早期迹象”。
与此同时,氦资源
另一方面,论文指出,当研究人员思考其学术意义时,政策制定者可能希望关注经济机遇。早期裂谷是地热能源和获取氦与氢的热点地区,因此这些区域同样可以作为“挥发性资源勘探”的目标。
尽管如此,戴利强调这些发现仍是初步的。卡富埃裂谷只是更大的西南非裂谷系统的一部分。据戴利透露,团队目前正在进行后续研究,将分析范围扩大到整个区域。该研究总结道,如果这些调查能够发现类似的地幔来源异常,将为存在一条能够分裂大陆的板块边界提供“进一步令人信服的证据”。
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