非洲之角將成第八大洲?(組圖)

　　非洲之角將成第八大洲？ www.thebeijingnews.com · 2006-11-20 9:35:04 · 來源：新京報

　　東非大裂谷北端活動異常百萬年後可能誕生新板塊

　　「我看到，/從前是牢固的陸地，/現在變成汪洋。」公元1世紀，一位古羅馬詩人如此描述造陸運動的景象。200年後，葛洪在《神仙傳》中寫道，仙人麻姑醉酒大言，說自己曾幾度目睹東海變成農田。

　　千年前的傳奇蘊涵著大地變遷的真實歷史。如今這種變遷成了可供觀察的現實。2005年下半年的一系列地震，讓衣索比亞阿法爾地區的地震裂口出現了「滄海桑田」的端倪。衣索比亞、英國等國的地質研究人員經過近一年的研究後得出結論，衣索比亞高原很可能被東非大裂谷撕裂。在未來的幾百萬年內，素有「非洲之角」之稱的索馬利亞半島將漂離非洲大陸，紅海則會變成一個新的大洋。屆時，地理教科書將不得不改寫，四大洋七大洲成了五大洋八大洲。

　　最近幾期《自然》和《探索》雜誌陸續發表了這些科學研究的成果。　　阿法爾地區發現的露茜（南方古猿阿法爾種）被認為是最早的人科成員。　　達巴胡火山地區2005年9月14日至10月4日地震示意圖。圖中藍色圓點表示震中位置，紅線表示裂口位置。地震過後，達巴胡裂口加寬了8米。

達巴胡裂口上的一個出氣孔。

東非大裂谷形成原因示意圖

東非大裂谷上的湖泊可能在數百萬年後被海洋取代。

　　人類發源於此

　　古人類學家普遍認為，非洲是人科動物惟一的起源地，幾乎所有最古老的人科物種化石全部來自非洲，而東非大裂谷的北段更與人類起源存在密切聯繫。

　　目前古人類學的許多重要發現，都與衣索比亞和肯亞有關。

　　最早的直立人化石就發現於此，並根據發現地點被命名為東非直立人。而「長者智人」頭骨化石的發現，更為現代人的「非洲起源說」提供了有力的證據。

　　阿法爾地區則是東非「人類發源地」中最耀眼的一處。1974年11月30日，美國古人類學家唐納德·詹森率領的團隊在這裡發現了一具化石，即後來以「露茜」之名為人熟知的南方古猿阿法爾種。這位生活在距今320萬年前，只活了20歲的女性，被認為是目前已知的第一個人科成員。

　　有科學家提出，正是由於東非大裂谷的特殊地質運動，迫使這一地區的古猿不得不告別樹生生活，走出森林直立活動，並最終導致了人類的出現。

　　古生物學家伊夫斯·科朋斯認為，幾千萬年前，赤道森林在大西洋到印度洋之間橫跨非洲。

　　隨著板塊構造的運動，地球內部向上噴出的巖漿，在非洲東部形成了一條裂谷。這樣這一地區的降水規律被破壞，非洲東部的雨林逐漸消失。科朋斯指出，「大猩猩和黑猩猩可能代表了我們的森林之國的祖先的子孫；南方古猿屬和人屬則可能是另一部分祖先的後裔。因為大地構造事件造成了生態壁壘，這些祖先不得不適應越來越糟的氣候，在開闊的曠野上生活。」　　達巴胡火山地區地震統計表(2005年9月14日至10月4日)

　　巨大的傷疤

　　2005年9月26日，衣索比亞阿迪斯阿貝巴大學（AddisAbabaUniversity）的地質學家阿塔萊·阿亞勒（AtalayAyele）和同事乘坐直升機前往該國中部的沙漠地區考察。豈料，剛跳下飛機，他們腳下的大地就劇烈晃動起來。事實上，自9月14日以來，這片土地就一直在哭泣———密集的地震讓這裡的地質結構出現了新的變化。阿亞勒等人趕回飛機後，大地開始怒吼，地面上迅速裂開了一道縫隙，就像一條拉鏈被突然拉開。這場與之前情況完全不同的地震，讓阿亞勒感覺「有點出乎意料」。

　　這樣的場景接二連三地在東非大裂谷北端，紅海南岸，一片名為「阿法爾」的地區出現。

　　去年9月14日至10月，在這一地區及周邊地帶共發生地震163次，震級在3.9級到5.6級之間。頻繁的地震改變了阿法爾地區的地面狀況。不到半個月，方圓345平方千米的沙漠裡出現了幾百條裂縫，其中一些深度超過100米。地震誘發了達巴胡火山的噴發。而地震與火山的相互作用則在達巴胡火山附近拉開了一條長達60千米的巨大裂痕。

　　震後的裂縫地區一片狼藉。地下時常噴出近400攝氏度的高溫煙塵，空氣中瀰漫著刺鼻的硫磺氣味。在部分地區，裂縫出現在火山灰覆蓋的薄弱地表處。達巴胡火山地區的居民不得不一再向外圍遷徙。

　　「阿法爾是地球上最活躍的地區，三大板塊在那裡會合。」在中國科學院地質與地球物理研究所邊千韜研究員看來，由於阿法爾地區所處的位置，那裡發生連續地震是意料之中的。大約3000萬年前，阿拉伯半島板塊與非洲板塊分開，誕生了紅海。如今這兩個板塊仍在繼續分裂，紅海正以平均每年2.2釐米的速度生長。阿法爾地區近期出現的巨變，與此關係密切。

　　新斷裂雪上加霜

　　阿亞勒一直希望能從科學的角度解釋大地憤怒的緣由。阿法爾地震事件後，他立即向英國科學家求助。隨後，來自倫敦大學皇家霍洛韋學院、牛津大學和阿迪斯阿貝巴大學的地質學家們組成聯合科考隊，對阿法爾裂口內部的運動過程進行了觀測。

　　地質學家們從歐洲巨型地球環境監測衛星恩維薩特（Envisat）傳回的數據中發現，達巴胡火山這個長達60千米的裂口，在不到3周的時間裡又加寬了8米。經過分析，地質學家得出結論，地震餘波擴大裂口的可能性非常小。

　　聯合科考隊中主要負責衛星數據分析的英國牛津大學地球物理學家蒂姆·賴特對此的解釋是，達巴胡火山的噴發製造了大量的巖漿，其中超過2.5立方千米的熔化巖石注入了板塊間隙。這些巖漿像敲進地殼的楔子，將達巴胡火山裂口再度撕開。事件前後獲得的衛星雷達影像表明，這裡出現了一系列新的裂口，新裂口兩邊隆起，地表沉降到了熔化的巖石上。進一步的細節顯示，這些新裂口的形成並不是平穩發生的，而是一系列突發斷裂造成的。

　　阿亞勒等科學家指出，類似的情況曾經在冰島出現過，由於卡拉夫拉火山（Krafla）的噴發，加劇了附近板塊裂縫的生長，但冰島的類似事件發生在1975年至1984年之間，經歷了10年的演化。而這次，達巴胡火山僅用了一周時間。

　　不過，達巴胡火山裂口的高速生長並不會持續太長時間。科學家表示，達巴胡火山的巖漿不會一直噴射。新的巖漿噴出時會把此前的推開，所以它不會越積越高。而就目前的地形來看該火山東部迪納基爾（Denakil）地區周圍的高地能暫時延緩這一過程。

　　非洲之角會消失嗎？

　　1978年11月6日，阿法爾地區的地表突然破裂，阿爾杜科巴火山在幾分鐘內突然噴發。科學家研究表示，當年的火山就把非洲大陸同阿拉伯半島又分隔開1.2米。二十世紀七八十年代，關於這一阿法爾地區的研究，就曾為板塊構造學說奠定了堅實的基礎。

　　而對於此次阿法爾裂谷的新裂痕，賴特指出，是由於熔化巖石的注入造成，這在衛星觀測上是第一次。而阿法爾地區一直沒有停止過運動，裂縫仍在增加，地面不斷下沉。以巴黎地質學實驗室教授克裡斯託佛·維格尼為首的研究小組研究報告更是指出，隨著非洲板塊和阿拉伯板塊兩大板塊的不斷分裂，地面將會下陷，最終會為紅海和亞丁灣讓出道路。屆時，這些熾熱的火山將沉入海底，現在湧出的巖漿就將成為新海洋的堅實海床。

　　阿法爾地區地質巨變的序幕已經拉開。隨著裂縫越來越多，紅海的生長與侵入將難以避免。如果阿法爾裂縫的斷面不斷延伸，最終與紅海對接，海水就會灌入這一地區，新的大洋很可能因此誕生。雖然這個過程可能需要歷時數百萬年，但至少目前看起來無可避免。

　　事實上，東非裂谷帶的命運一直飽受科學家和公眾的關注。東非裂谷帶是地球表面最大裂谷的一部分，它從約旦向南延伸，穿過非洲，止於莫三比克，總長6400千米，平均寬度48千米至64千米。在這個巨大的裂谷帶中，存在不止一個類似阿法爾地區這樣的裂縫區。

　　這些地區的存在為非洲大陸地質演化提供了許多變數。這一過程與數億年前，大西洋板塊分裂的情況非常相似。而阿法爾裂縫很可能成為由「四大洋七大洲」變成「五大洋八大洲」的引子。不過，在中國學者看來，最終的情況還是未知數。

　　「說非洲之角在幾百萬年後將斷開，帶有一些推測的成分。」魏文博指出，衣索比亞北部和中部有大量的火山活動，早已是一種共識。裂縫的出現，主要原因是地震的震源比較淺。地震頻繁，表明阿法爾地區正處於地球能量釋放階段。

　　所以，阿法爾裂縫快速加寬是這一時期的階段表現。若干年後，很可能出現一個平穩期。

　　地球從不平靜

　　此前，不同板塊之間的運動學以至構造學的描述則多是在剛性板塊假定前提下進行的。不過，上世紀後期，空間測地技術高速發展。全球可公用的站點數據已近1000個，站點的分布已有較好的監測全球板塊運動的能力。邊千韜指出：「根據這些站點數據，我們可以觀測到歐亞、北美、太平洋、南美、非洲、印澳等六大板塊各自的運動矢量態勢。」這一工作開展已有數年，並積累了大量相關數據。中科院院士馬宗晉等科研人員通過對這些數據的分析，指出了地殼各板塊的運動方向。以歐亞板塊為例，從北大西洋洋脊東側開始，整個歐洲15個站點測出的運動矢量幾乎全部指向東北。烏拉爾山脈以東的亞洲大陸區和中東的3個站點指向東，再向東逐步指向東南，直至亞洲大陸的東緣。西北太平洋列島作為俯衝帶的上盤，即列島陸上部分未被俯衝拖帶下插部分的運動也是指向東南，這表明亞洲大陸正朝東南方向運動。

　　其他幾個主要的板塊的運動趨勢也較為明確，美洲西部往西運動，大西洋中脊在不斷生長，大西洋板塊向東西向擴展。而太平洋的發展則逐漸減速。

　　「這是目前觀測到的幾大板塊運動情況，這樣的碰撞運動是否會影響到未來板塊構造，卻是個未知數。」邊千韜指出，地球板塊的運動肯定存在，至於什麼時候出現了這樣的態勢，如此發展趨勢究竟會持續多久，目前都不太清楚。目前科學家所做的是根據地質情況、古地磁學、火山巖的地質情況、古生物是陸相還是海相等情況，回溯此前這一板塊的運動情況。

　　連結

　　大陸漂移與板塊學說

　　大陸形成的板塊學說是地球科學界的主流觀點。德國氣象學家魏格納無意間發現大西洋兩岸的海岸形態恰好吻合———南美洲東部亞馬遜河河口恰好填補非洲大陸西部幾內亞灣的空缺，而北美東海岸及中美洲的島群則恰好填補歐洲與非洲之間的空缺。1915年，魏格納發表《大陸與海洋的起源》一書，正式提出「大陸漂移學說」。

　　上世紀六十年代初，美國普林斯頓大學教授赫斯提出了海底擴張的概念，並得到古地磁學、地球年代學、海洋地質學等一系列學科新證據的支持。地學界普遍接受了活動論的觀點，並逐漸形成了「板塊構造學說」。

　　中國地質大學地球物理與信息技術學院教授魏文博解釋說，「板塊學說」認為地球上的大陸並不是靜止不動的，而是位於隨著熔巖或地表下巖漿的運動而移動。構造板塊上表層巖石圈就像一個剛性的薄板漂浮在熔融的地幔（例如軟流圈）之上，在地球應力的作用下，巖石圈可以移動、破裂、匯聚和消減。

　　邊千韜指出，「東非大裂谷的成因是由於板塊構造運動造成的，已經得到了較多的認同。」而一年多前發生在阿法爾地區的裂谷，則將為板塊學說增添新的證據。

　　阿法爾裂縫內部的巖漿沿著地表流動，裂口的運動將切斷內陸，推動非洲和阿拉伯兩大構造板塊分離。最後拓寬位於非洲和阿拉伯半島之間的紅海，而位於阿拉伯構造板塊上的厄利垂亞和衣索比亞東北部也將在新海島形成過程中分開，非洲大陸從而被分成兩部分。

　　「一般來說，我們強調更多的是板塊與板塊之間的運動，但阿法爾則可歸為板內運動，」邊千韜指出這一過程與上億年前，大西洋板塊分離情況相似。此前，大西洋中脊推動美洲板塊與歐亞板塊和非洲板塊脫離，並以每年一兩釐米的速度加寬了大西洋。

　　另解

　　七大洲可能重新聚攏

　　數百萬年後，地球版圖上將出現五大洋八大洲。也有研究者稱，10億年後，地球上所有的大洲將再次連成一片超級大陸。

　　2005年9月29日，俄羅斯《真理報》指出俄羅斯地質學家已製作了一個3D球形的現代地球動力學模型，而一個驚人的推斷也由此產生———地球上的七大洲在10億年後會重新連成一片「超級大陸」。

　　這個模型是由俄羅斯科學研究院的施密特地球物理學院科學家製作的，依據的原理正是七大洲漂浮在對流地幔上的地質構造理論。

　　模型製作者之一、俄地球動力學理論研究試驗室的負責人瓦雷裡·特魯比特森指出，各大洲附近的海洋地殼只是暫時性地附著在各大洲的邊緣地殼之上。由於海洋地殼的比重大於大陸地殼，因此在大陸地殼的活躍部分，海洋地殼就會「滑落」到各大洲地殼的底部。而大陸板塊也將在地幔產生的巨大壓力下，不斷地被推動擠壓到一起。10億年後，地球上將再現一塊「超級大陸」。而屆時呈現的新的超級大陸也絕對不會是2億年前的模樣。

　　不過，這些未知的地球動態，在魏文博、邊千韜等學者看來，有點像科幻片。有其推理的論據，但再怎麼精確，地球的運動卻是超乎其上的，「關於地球的內部運動情況，我們還有很多問題解釋不清呢」。

　　本專題感謝邊千韜（中國科學院地質與地球物理研究所）魏文博（中國地質大學地球物理與信息技術學院）

　　本版撰文/本報記者李健亞

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