【新发现】印度败给欧亚,所以西zang要两半?!(修订、补充与更新)



科研人员通过对藏南数百个温泉中的氦气分析,发现地幔岩石正在逐渐接近地表
今天我们说的是地质科研内容啦,别紧张😰
但文末会讲为什么这项研究与川藏地质灾害防治关系重大。
关注我,您会发现我一直在聊的,都是最新最好玩的科研资讯
您的关注对我来说很重要。
我们都知道,喜马拉雅山脉,是由印度板块和欧亚板块缓慢碰撞造成的,好似一场板块硬碰硬对决。这一“板块大对决”开始于约6000万年前。当时的“印度”还是一个岛屿,它一头撞上了欧亚大陆,地表就发生了起伏(就像撞了墙的头一样),于是那里形成了地球上最高的山脉。

“印度岛”—印度板块,撞向欧亚板块的“轨迹 ”

喜马拉雅山脉的位置

印度板块范围
喜马拉雅山脉是印度板块与欧亚大陆板块碰撞的结果
但山脉和山峰,只是“板块决斗”的表面现象;在它们下方数十公里深处的板块运动才是推动碰撞的力量源泉——而且,这里还隐藏着许多谜团。
不同于海洋板块,大陆板块又厚又轻,所以在碰撞过程中不容易沉入地幔。有的科学家认为,印度板块并没沉入地幔,而是继续在西藏下方水平推进。而另一些科学家则认为印度板块最轻的部分像地毯一样在碰撞的前沿起皱,使得板块的下半部分更容易沉入深处。


两种观点示意图(不是很准确)
现如今,一项针对西藏下方地震波和上升到地表的气体的新分析指出了另一种可能——前文所述两种情况的折中。印度板块的一部分似乎在滑动到欧亚板块下方的过程中发生了“剥离”,其密度较高的底部从整体结构上“掉”下来了。这项研究还发现了一部分正在剥离的板块与它完整邻居板块之间的边界处,有一道垂直的裂缝(好长一句):0
乌得勒支大学的地球动力学家 杜威·范·辛斯伯根( Douwe van Hinsbergen)说:“我们不知道大陆会以这种方式运动,这对于固体地球科学来说,其实是非常基础的内容。”这项工作于2023年12月在美国地球物理联合会会议上展示,并在网上发表了预印本,它可能有助于科学家们更好理解喜马拉雅山脉的形成,甚至也许能了解该地区的潜在地震危险。

杜威·范·辛斯伯根( Douwe van Hinsbergen),全球构造与古地理学教授,荷兰乌德勒支大学,他有自己的YouTube频道,当然,和其他大多数教授的频道一样,并没有什么人看…
莫纳什大学的地球动力学家法比奥·卡皮塔尼奥( Fabio Capitanio )警告说,这个过程还存在很多不确定性,而且数据有限:“这只是一个快照。”但是这项工作是理解我们现代地貌景观如何形成的重要一步,“这绝对是我们需要继续前进的那种工作方向。”
之前科学家们就提出过板块可能会像这样分裂。板块是由轻的地壳和更密的上地幔岩石组成的分层结构。当板块被挤压增厚时,它就有可能会沿着层与层之间的脆弱界面分裂。但是科学家们认为这个过程会主要出现在相对厚硬的大陆板块内部,并且他们也只在计算机模型中模拟过,“这是人类第一次……在一块下沉板块中捕捉到这个过程。”范·辛斯伯根说。
喜马拉雅山脉的碰撞是寻找板块被撕裂的好机会,亚利桑那大学的地质学家Peter DeCelles是这么认为的。在碰撞开始之前,印度板块的厚度和组成是不同的,这就能解释2500公里长的喜马拉雅山脉前沿的新月形状成因了。他把古老的板块比作一条蝠鲼(魔鬼鱼):一对薄薄的海洋地壳翼,夹着厚厚的大陆地壳中间部分。轻薄的海洋板块在欧亚板块下面轻而易举地下沉,而厚厚的大陆地壳则像一只撞锤一样直冲向欧亚大陆。
俯冲速度的差异,可能使印度板块在多个方向上被拉扯和撕裂。科学家们在近年来指出了很多这样的裂缝,“这都快成小作坊产业链了。”研究作者,斯坦福大学地球物理学家西蒙·克伦佩勒(Simon Klemperer)开玩笑说。

西蒙·克伦佩勒 (Simon L. Klemperer)地球物理学家,斯坦福大学地球物理学和地质科学教授。因岩石圈结构和构造研究方面的贡献而闻名。
地质战场
印度板块和欧亚板块的大陆碰撞造就了喜马拉雅山脉。新的证据表明,印度板块的一部分可能正在分裂并沉入地幔。
克伦佩勒对印度东北部、不丹附近的一个区域很感兴趣,那里的俯冲带呈弯曲状,使其成为潜在裂缝的理想地点。他说,“那里是情况变得糟糕的地方。”这种猜测驱使他多年来一直寻找地下“暴力”的线索。

图片中的温泉,像烧开了的水锅一样沸腾着,它是西藏南部芒拉地区地热区域中十几个热泉之一
其中一条线索,来自于对西藏温泉中冒出的氦的同位素测量。克伦伯勒和他的同事,包括我国合作研究者,穿越泥泞的道路,涉过溪流,从西藏南部近1000公里范围内,约200个自然温泉中收集气体样本。氦-3是一种在地球形成时被困在地球内部的轻同位素,如果水蒸气中富含氦-3,表明地下有地幔岩石,而那些缺乏氦-3的气体样本则来自于地壳。
当他们绘制温泉地图时,地图上出现了一个清晰的图案。在一条线的南边,有带着地壳特征的温泉,而在北边,有带着地幔特征的温泉。该团队将这条线解释为完整的印度板块在滑入西藏下方之前沉入地幔的最远边缘。但是在这条线的南边的一个地区,靠近不丹的东部边界,有三个温泉也含有地幔特征——这说明,印度板块的一个部分可能正在分裂,而滚热的地幔岩石正流入其中。

这张地图上显示了印度板块与亚欧板块的碰撞边界。黄点温泉含有氦-3,而蓝点温泉则不含。细细的白色线条,就是根据调查结果绘制的疑似板块分界线
支持这一情况的证据,来自于对在地壳和地幔岩石之间地震波的分析。研究人员通过来自数百个地震台站的记录,构建了地下结构图像。
一项更近期的基于不同地震波的分析,发现了剥离板块西边的一条裂缝。在拟议的断裂西边,印度板块的底部似乎有200公里深——这表明它仍然完整——而在东边,板块分裂成两部分的地方,地幔岩石在大约100公里的深度处流动。
里哈伊大学的地震学家 安妮·梅尔策(Anne Meltzer )说,几乎每一块地球上的陆地都是由像造出喜马拉雅山这样的一系列碰撞所建造的。因此,理解大陆如何碰撞不仅能够揭示我们现代的景观,还能揭示,沿着大陆碰撞的古老疤痕,如果发生地震会产生哪些危险情况。
克伦伯勒指出,新发现的裂缝可能会影响今天西藏的地震灾害情况。西藏高原上,被称为 Cona-Sangri 裂谷(错那-桑格里裂谷)的深裂缝,覆盖着这个新的裂缝——这可能表明,印度板块内部动乱可能会以某种方式波及到上层地表。虽然它与地震的直接联系到底如何,我们还不能确定,但是范辛斯伯根指出,板块的裂缝和剥离可能会影响应力积累的方式和位置,从而影响地震的具体情况。
克伦伯勒说,大陆是复杂的研究对象,建造现代地貌景观的古老碰撞,留下了一系列重叠的疤痕。但这正是这项工作令人兴奋的地方。“它们虽变来改去,却重复发生了十亿年。”克伦伯勒和其他科学家们正在逐步弄清楚这一切。
总结
印度板块的破裂,导致了青藏高原的进一步隆起和变形,这直接增加了高原内部应力和能量,并使得周围的断裂带和地震带更加活跃。
咱们简单想象一下,向冷却出奶皮子的牛奶杯里撒上可可粉,再晃动一下杯子,可可粉掉入牛奶中的数量,到底是奶皮子完整的情况多,还是奶皮子碎裂的情况下多,就可以知道为什么现在地质灾害的情况会更加严重了。
2008年的汶川地震,2010年玉树地震,2015年尼泊尔地震都与这一情况有关。印度板块的破裂,也极大地影响了青藏高原的气候和水文,造成了高原地区的干旱和缺水情况,加剧了高原地区冰川消融、泥石流、滑坡等自然灾害的发生频率和强度。而青藏高原的生态环境也受到了影响,植被退化,土地沙化,生物多样性下降都与板块之争有关。
对于我国的情况来说,把印度板块推走……是不可能的(期待科幻巨制《流浪印度板块》),但是我们可以积极面对印度板块破裂对西藏地区地质灾害防治带来的挑战。我们可以通过加强灾害监测、预警、演习、防治和救援工作的力度,降低灾害影响,更好地保障我国区域内人民生命财产安全和社会稳定。
当然,这需要我们更严肃更科学的面对地质灾害防治问题,以及将更多的资源投入相关领域。
下一篇谈点什么呢?最近地理的事情谈得比较多,下一篇我打算聊聊英伦三岛全境之王亚瑟王的故事点滴吧!《石中剑:亚瑟王的传说到底与历史有多远》。如果感兴趣,请点一个关注再走,谢谢。
>ThAt'S iT<

都读到这了,还不关注一下吗?
您的关注、点赞和分享,是我持续更新的最大动力!
到顶部