海洋裂谷带经历突然的扩张爆发

# 海洋裂谷带出现突然爆发式扩张 来源：https://arstechnica.com/science/2026/07/newly-installed-monitoring-system-watched-the-seafloor-spread/ 跳至正文（https://arstechnica.com/science/2026/07/newly-installed-monitoring-system-watched-the-seafloor-spread/#main） 地壳在洋中裂谷处扩张。但具体是如何发生的？ 板块构造的核心特征之一是在洋中脊形成新地壳。作为驱动大陆分离过程的一部分，可以说正是这些洋中脊的发现推动了板块构造理论被广泛接受。经过数十年的探索，我们现在对在扩张位置形成的地壳面貌有了清晰的认识。但对于这些特征究竟是如何产生的，我们的了解仍然不完整。 换句话说，我们对这一过程的最终结果有很好的认识，但对过程本身缺乏详细图景。 这种情况正在改变。2024年，一个法国科学家团队在海底安装设备仅两个月后，便成功远程监测了澳大利亚板块与南极板块边界上的一次重大事件。他们的数据显示，大部分扩张发生在相对较短的时间窗口内，而一些关键事件发生时并没有明显的震活动。 ## 诸多变化 事件发生地极为偏远，位于澳大利亚与马达加斯加之间，印度洋南部深处。该区域有一个名为阿姆斯特丹-圣保罗高原的大型海底地貌，高出深海平原，被解释为深部地幔热点驱动的隆起。南极板块与澳大利亚板块之间的裂谷正好穿过这个高原的中央。 尽管有热点迹象，该区域仅有两座火山岛屿——阿姆斯特丹岛和圣保罗岛。这些岛屿有着悠久的殖民失败、意外搁浅以及渔民和海豹捕猎者定期造访的历史。最初由法国宣称拥有主权，但由于过于无用和偏远，法国仅在十年后便放弃了主权要求。又过了四十年，一艘法国船只的船员代表一个似乎不确定是否想要这份荣誉的国家重新占领了这些岛屿。 一个多世纪后的今天，法国政府在这些岛屿上维持研究站，并定期派遣船只维护设备、运送和接回科学家进行季节性野外工作，以及执行补给和维护任务。这项新工作的团队利用其中一艘船只，沿扩张区域部署了一系列水下监测站。这些设备包括可粗略定位地震事件的水听器，以及用于追踪监测站点之间距离变化的发射器。后续法国补给船对海底进行了三维测绘，以确定检测到的任何事件的结果。 对该区域的早期研究表明，该区域的扩张平均速率略高于每年60毫米。这发生在一个非常典型的地点，扩张位置有一个约2000米深的凹陷，两侧是一系列崎岖的山脊。 所有硬件就位后，所在断层于2024年4月开始活动。第一批事件沿主要扩张区域逐渐向南发生，最后一起事件距离第一个事件以南超过8公里。随后，一系列事件向北移动，这次延伸距离达9公里。研究人员表示，这种活动是岩脉（https://en.wikipedia.org/wiki/Dike_(geology)）形成的典型特征，岩脉是由岩浆侵入形成的薄而长且高的结构。 与此同时，位于扩张区域中央谷地的传感器开始下沉。随着岩脉事件的持续，下沉速度加快，传感器以每分钟约5厘米的速度下沉，随后速度减慢。但沉降在初始事件之后仍持续，六天内总共下沉了4.2米。 研究人员认为，这表明脊下的岩浆房正在排空。与此一致的是，附近仪器处的水温同时开始上升，表明岩浆正在与海水相互作用。 这已经很多了，但事件列表并未就此结束。在这些事件进行的同时，中央谷地两侧的仪器开始相互远离，有些距离超过了一米。 ## 罕见的突然变化 在该地点恢复到背景活动水平后的一段时间，一艘法国研究船进行了下一次访问，并对该地点进行了新的成像。分辨率相当低，但即便如此，一些地点相比之前的测绘高出了90多米，远远超过了仪器的潜在误差。一片新物质长度超过4公里，研究人员估计新物质总量约为1.5亿立方米。 研究人员对事件进行了建模，试图弄清楚所有事件之间可能如何关联。他们随机化岩浆源、岩脉范围和断层几何形状的不同配置，并采样了1000万种不同配置，以查看是否能产生仪器检测到的变化。只有2200种配置能够做到，并且它们具有许多共同特征。这些特征包括一个被称为岩床的深部熔融物质房发生塌陷，岩床有点像水平方向的岩脉。其中一些岩浆进入与之相连的岩脉，使其膨胀。同时，该区域的断层扩展了2到4米。 研究团队估计，总扩张量相当于该地点以平均扩张速率活动38年的总和。他们认为，这可能是洋中扩张的正常方式：应力和物质积累，随后是一系列快速事件，实际产生新海底，然后逐渐远离扩张地点。另一个引人注目的发现是，一些事件发生时，水听器并没有捕捉到明显的地震信号。这表明，如果我们仅依靠地震数据来构建扩张活动的图景，可能会错过地球更新地壳时发生的全貌。 《自然》，2026年。DOI:10.1038/s41586-026-10785-0（http://dx.doi.org/10.1038/s41586-026-10785-0）（关于DOI（http://arstechnica.com/science/news/2010/03/dois-and-their-discontents-1/））。 John Timmer 的照片（https://arstechnica.com/author/john-timmer/） John是Ars Technica的科学编辑。他拥有哥伦比亚大学的生物化学学士学位和加州大学伯克利分校的分子与细胞生物学博士学位。当他离开键盘时，他倾向于找一辆自行车，或者一个风景优美的地方与他的登山靴相伴。 26条评论（https://arstechnica.com/science/2026/07/newly-installed-monitoring-system-watched-the-seafloor-spread/#comments） 1. 最受欢迎文章的第一张配图：两名青少年从Waymo车上用玩具枪进行汽车射击，结果吃了大亏（https://arstechnica.com/cars/2026/07/two-teens-learn-the-hard-way-not-to-do-toy-gun-drivebys-from-a-waymo/）