「躁動的地球」地球板塊移動似乎幾十億年以來就沒有停止過!

地球的內部結構大多被比喻為「煮熟了的雞蛋」。中心蛋黃部分稱為「核」，周圍的蛋白稱為「地幔」，蛋殼則稱為「地殼」。

日本列島、朝鮮半島，以及中國東北部地下橫臥著一塊綿延長1000千米、寬約1000千米、厚100千米的巨大冰冷巖石，如果把地球喻為煮熟的雞蛋，那麼這塊巨石只不過是蛋白中的一塊小石子而已。

這塊疙瘩被稱為「巨石」，其意為它出自巨大的巖石圈，在小笠海溝等沉入地下的太平洋板塊中，暫時寄存在地下600~700千米的地方。

積存在地下660千米的板塊

實際上，地球的結構是很複雜的，核分為外核與內核，地幔分上下地幔。核是由以鐵為主的金屬構成，地幔和地殼則由巖石構成。其中，地幔約佔地球體積的80%。

寄存那塊巨石的地下600~700千米的深度相當於上地幔與下地幔的邊界附近。上地幔和下地幔皆是由矽酸鹽礦物構成的，雖然超高壓的下地幔和上地幔由相同物質組成，但是結晶構造不同，其密度也不同。由於巨石密度比下地幔的物質小，所以緊挨著其上積存。

據迄今對地球的研究所知，地幔經歷了長時間緩慢的對流。這個對流的表層（整個地殼與軟流圈以上的地幔的頂部）被稱為「板塊」。

地球的表層分成十幾個板塊，各個板塊在不同地方或是碰撞或是分離或是彼此交錯。在板塊碰撞的地方，便會構成喜馬拉雅山那樣的高山或日本海溝那樣的深溝。

海溝是板塊鑽入地球深部而形成的。例如太平洋的情形，南美海面過來的太平洋板塊與載著歐亞大陸的歐亞板塊發生碰撞後潛入其下面。這個潛入的板塊被稱為板片，很多情形是它會積存在上地幔與下地幔的交界處而變成「巨石」（意指停滯的「不流動板塊」）。

印尼地下有最大級生物巨石

20世紀80年代起科學家根據室內實驗的結果就提出了巨石的存在的觀點。到了90年代，科學家使用地震波勘探地球內部三維結構的新方法，確認了其存在。地震波的傳導速度，會隨著物質固體或流體以及溫度和壓力的高低而不同，利用這個性質勘探地球內部，現已確認日本列島的地下，以及印尼、南太平洋的湯加、南美、中美等地下均有巨石存在。

其中最大的是印尼地下的巨石。來自東北的菲律賓海板塊，鑽入來自西南的印度板塊之下，這兩個板塊合在一起構成巨大的巨石。只有當板塊鑽入，巨石才逐漸變大，而一旦達到某種程度，就會與地表的板塊一起被扭斷、塌落。通過計算機模擬，人們成功地模擬出了巨石的成長形態。

另一方面，被扭斷的巨石經過1000萬年左右的時間，已積存在深2900千米的地幔底部，緊挨著地核上面。實際上，通過震波勘探發現，在亞洲下面的地核上同樣積存著「巨石的殘骸」，這意味著過去有巨石塌落過。

巨石塌落改變板塊移動的方向

專家指出，巨石的塌落有可能引起全球規模的異變。考慮到板塊移動的原動力是鑽入地下深處板塊的自身重量，我們設想板塊是鋪在桌子上的臺布，如果臺布比桌面還大，且一邊垂於桌外，因其自身的重量會拽拉留在桌上的臺布，不久整塊臺布就會從桌子上滑落。如果剪掉從桌子上垂掛下來的部分，桌布就不會落下。所謂「剪掉垂掛下來的部分」是指巨石塌落。

太平洋板塊垂掛下來的地方不只一處。日本海溝、小笠原海溝、湯加海溝、阿留申海溝等，都有巨石在那裡垂掛著，印尼地下與東亞地下的巨石特別大，太平洋板塊像是被這塊巨石拽著似的，從東向西運動。

假如現在東亞的巨石塌落，它會變成什麼樣呢？

決定太平洋板塊移動方向的巨石力平衡遭破壞，結果會改變板塊的移動方向。實際上，這並不是假設而是真實的存在。模擬實驗結果指出，距今5000萬-4000萬年前，所謂新生代始新世前期，在亞洲地下的巨石有可能會塌落到地幔。由地震波勘探發現的這塊滑落巨石是停留在核上的殘骸。而在太平洋發現的一個在始新世前期改變板塊移動方向的證據，是天皇海嶺綿延到夏威夷群島的海底山脈。

這與那裡的熱源有密切關係，通過從地幔深處上升的高溫熱源引起火山的活動。由於這種火山是在移動板塊上製造的，故之後即與板塊一起移動。另一方面，熱源固定在地幔深處，但隨著時間的推移，火山偏離熱點並切斷了巖漿的供應源而變成死火山，接著在熱源上又製造新的火山。

這個過程的周而復始，便構成了日後人們所看到的由超過20個海山構成的天皇海嶺與夏威夷群島。但是，這個天皇海嶺與夏威夷群島不是排列在一條直線上。相對於古代製造的天皇海嶺——幾乎呈南北走向，而比較新的夏威夷群島則是從東南偏東向西北偏西排列。

如果板塊的移動與現在一樣，從東往西呈一定的方向，則海山理應排成一條直線。不排成一條直線，就意味著板塊前進方向在途中起變化，其轉折點是在5000萬-4000萬年前。

海溝或火山帶重新製造

所謂「改變板塊移動方向」，意味著涉及板塊運動的地形或地質活動發生了變化。由於板塊沉入易使上地幔鬆動，從而產生巖漿。例如日本火山就是由這樣的巖漿構成。

始新世前期，太平洋板塊由向北改成向西。結果誕生了馬裡亞納、湯加等海溝，並在其上形成許多火山島，包括小笠原群島等。如果將來再次改變太平洋板塊的移動方向，估計現有的某海溝很可能就消失了，於是日本列島的火山斷了巖漿供給源，其活動隨之減弱。

2006年，日本拍攝的電影《日本沉沒》，說的是巨石塌落到地球深處，因而引起日本沉沒。這當然是假設。事實上，即使巨石塌落，日本也不會沉沒。但是，如果板塊伴隨巨石的塌落而沉入的話，那麼，日本列島的火山活動會減弱，不久便會停止。由於日本是在巖漿的熱隆起的地幔之上，現在火山不活動了，日後或許會慢慢地沉入也未可知。

北極圈曾有熱帶林

在地球內部有巨石塌落的始新世前期，地球表層的環境有什麼大的不同呢？據迄今對地質或古生物的研究可知，所謂始新世前期時代是全球規模的溫暖氣候，在北極圈有熱帶林，另外，哺乳類動物發生多樣性變化。巨石的塌落與這些變化有關係嗎？

在引起崩落的5000萬-4000萬年前，地球北極圈是亞熱帶雨林。調查加拿大阿克賽爾海伯格島始新世前期的底層時，確認有裸子植物水杉或水松的化石林。眾所周知，水杉或水松是喜亞熱帶溼地的樹木。在北極圈大量發現那種化石，說明當時全球的氣溫較高。也有計算機模擬數據表明，當時北極圈冬天的氣溫達到18℃。

另一方面，這個時代的動物是以哺乳類為主角。專家指出，始新世前期是出現至今還生存的許多哺乳類的時代。從化石中知道，6550萬年前恐龍滅絕之後，只有幾種哺乳類動物存活於世上，但一到始新世哺乳類就增加到比現在還多30種左右的規模。

始新世前期曾出現現代哺乳類動物，關於它的原因，至今尚無令人信服的假說。或許這與地球的環境變化如巨石塌落有關，但在年代上還有差距。按2016年的地質年表，哺乳類的初選是與始新世一起開始的，即5500萬年前，這與巨石塌落的計算機模擬結果又有500萬年左右的差距。

此外，5500萬年前在挪威海面還曾發生過海底天然氣水合物突然溶解，釋放大量甲烷的事件。甲烷與二氧化碳一樣，被視為帶來溫室效應的氣體之一。而且計算機計算結果是這時溶解的量在1500吉噸以上（1吉噸為1噸的10億倍）。據此，估計地球的平均氣溫一下子上升了8℃。

如果巨石塌落能使周圍的部分地幔物質上升到表層，則其釋放的熱量有可能融化沉睡在海底的天然氣水合物。基於此，釋放甲烷引起全球變暖也未曾不可。問題是現代哺乳類的出現與巨石塌落的年代不一致，倘若能夠作出彌補這500萬年時差的合理假設，那麼或許就可以推導出地球內部變動與表層變化之間的相互關係了。