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“失落的天堂”是怎样形成的(2)
//www.caroetjl.com 2017年3月15日 《百科知识》 2017年第6期
赫斯等人是基于太平洋东北角和大西洋北部局部的磁异常带(海底扩张假说认为,地磁异常会平行于洋中脊,并呈对称分布)与洋中脊平行,进而提出海底扩张假说的,那么,全球所有的磁异常条带都与洋中脊平行吗?

2007年,法国地质局编绘了目前全球唯一的世界磁异常图。遗憾的是,该图否定了条带状磁异常与洋中脊平行的这种所谓普遍规律。

众所周知,红海是一个新生代才裂开的新海洋。按照海底扩张假说,磁异常条带必定和洋中脊呈现条带状平行分布,但实际上并非如此。在红海西部,磁异常条带几乎与洋中脊垂直;但在红海东部,磁异常并不呈条带状,而是呈现团块状沿着洋中脊分布,没有平行分布的特征。也许有人会说,红海是一个还没有被完全扩张开的海洋,所以磁异常条带与洋中脊不平行。

我们接下来看看与红海邻近的印度洋。印度洋是一个成熟的大洋,那里的洋中脊按照海底扩张假说应该与磁异常带平行。可二者之间并没有平行关系。事实上,在太平洋和大西洋等全球各区域,大多数地区的磁异常条带并不平行于洋中脊。

既然海底扩张不存在,那么到底是什么原因使大陆板块发生了大规模的水平漂移呢?

根据地热学常识,我们知道,大陆上的平均地温梯度是每百米增温3℃,超深钻探也验证了这个地温梯度的正确性。这就意味着,在地表之下40千米处的温度可达1200℃。大洋地温梯度远高于大陆,在1200℃的高温下,绝大部分岩石会变成熔融状态的岩浆。

新的大陆漂移说认为,大陆板块是飘浮在大洋板块之上的,其主体部分沉入大洋板块中,随着距地表深度的增加,温度逐渐增高,岩石逐渐由弹性变为软塑性(图2),导致大陆板块底部飘浮在大洋深处的岩浆上。

我们可以形象地把大陆漂移比喻成“平底热锅里会自己跑的黄油”。这个运动过程是基于大陆板块首先发生裂解,产生了一个裂缝,使得大洋深处的岩浆上涌。在初始阶段,大陆漂移与海底扩张一致,但洋中脊喷出的岩浆很快被温度较低的海水熄灭,因此海底扩张不能持续,但大陆板块漂移后在其后面持续不断地涌出岩浆并不断被海水熄灭,这个热力推动过程持续推动大陆板块向前漂移。其基本逻辑很简单:在大陆板块的运动中,其前方处于挤压环境,地下深处的岩浆无法外泄,其后部处于开放环境,地下深处的岩浆持续上涌,推动大陆板块向前运动。

根据这个模型,大陆板块漂移后会留下尾迹,也可能会留下火山岛链、大陆碎片遗撒物。据此我们可以很容易地通过大陆板块漂移过后的尾迹来追踪其来源及漂移方向。这与刑事鉴识活动中对足迹的分析类似,通过简单分析,就可以大致判断嫌疑人的去向。

位于印度洋的马尔代夫群岛就是这样一个典型。眾所周知,印度大陆板块(主要包括当前的印度陆地)是从南往北正快速移动的一个较大板块, 印度大陆板块从印度洋中部漂移到当前位置,并与欧亚板块碰撞拼合,前端形成了著名的青藏高原和喜马拉雅山脉。它漂移后在印度洋上留下了深切割的海沟,使得这些区域的洋壳变薄,引起印度洋深处的岩浆沿着这条薄弱的深切割海沟喷(涌)出,产生了这些岛链。从图3中我们可以很清楚地看出,印度板块向北漂移中在尾部遗留下来一个明显的刮痕,形成了马尔代夫火山岛链。

新大陆漂移模型能合理解释大洋中存在的诸多地形地貌特征,也能合理解释太平洋中那些线状火山岛的成因机制,推测出它们曾经是大陆板块漂移后留下的轨迹和薄弱地带。

这就是说,大陆板块漂移后会在大洋中留下类似车辙的深沟,这些深沟是大洋板块的薄弱地带。在大陆板块漂移过后,大洋板块深部的岩浆可能会涌(喷)出。按照这个推论,大陆板块漂移后应该在洋壳上留下切割深度差不多的海沟,喷发出连续的火山岛。

但是为什么马尔代夫岛链上不是连续喷发的火山岛,而是隔一段出现一个火山岛并且呈不均匀分布呢?

道理其实很简单。由于地球演化的历史上温度不断变化,造成了全球海平面的持续性非稳定周期变化:有时候气温升高,海平面上升,在这个时间段内,大陆板块浮力增大,其漂移过程中切割洋壳的深度就浅一些;当气温下降时,全球海平面随之下降,这个时间段内大陆板块的浮力相应减小,其漂移过程中切割洋壳的深度就大一些。因此,最终在洋壳深部受压的情况下,岩浆会在切割深的区域喷出。

仔细观察可以发现,在马尔代夫岛链最北部出现一个扫尾特征,这个岛链并没有指向印度板块的最尾端,而是出现一个大转弯。这又是为什么呢?

这是由于印度板块在向北漂移的过程中伴随着逆时针旋转。古地磁和现代GPS测量表明,印度大陆板块在北漂过程中的确伴随着逆时针旋转。在这种强劲的旋转漂移过程中,由于受力不均衡,使得斯里兰卡板块裂解,脱离了印度大陆板块,同时也使印度板块尾部出现了一个明显的扫尾特征。

现代地质学已经证实,印度板块在北漂过程中,其前方(北面)存在一系列大小不一的板块,它们被印度板块推着在新生代向北漂移。印支板块(主要包括泰国、老挝和柬埔寨)是一个克拉通板块(克拉通,来自希腊语kratos,意为“强度”,是大陆地壳上的古老而稳定的部分),推测其处于印度板块的东侧(该推测是根据在印度洋上存在的九十度海岭而来的,这个海岭是一个很重的克拉通板块留下的刮痕),在印度板块前面独自漂移,由于克拉通板块切割较深,在印度洋海底留下明显的尾迹,据此可以推测出处于马尔代夫东部的九十度海岭是印支板块在北漂中留下的尾迹。印支板块在印度板块和欧亚板块碰撞后,又被挤出形成了现今的地形地貌特征。

被证实的假设

既然新大陆板块漂移模式对上述问题给出了合理的解释,那么它是否能得到地质学家的认可呢?

图5给出了美国一个石油勘探公司在印度洋孟加拉湾所做的一条人工反射地震勘探剖面。从该剖面,我们可以看出,其勘探深度可达40千米,如果考虑到地下深处的温度变化规律,就会发现,该剖面正好位于新大陆漂移模型的尾部,完全吻合新的大陆漂移模型。也就是说,美国这家公司所做的地震勘探剖面出现的变化符合前文所做出的大陆漂移模型假设。地质学家已经证明,印度板块是自白垩纪开始从遥远的南极洲分离出来并漂移到当前位置的。

该模型不但合理解释了马尔代夫岛链的成因机制,也能合理地解释其附近发现的大陆板块残片,它们应该是印度板块漂移过程中遗撒的大陆残片。同时,该模型也能合理解释新西兰、冰岛、日本、中国台湾陆块的成因及西北太平洋岛弧的成因。

综上可知,本文给出的证据说明马尔代夫的成因机制是大陆漂移,它源于印度大陆板块从印度洋中部漂移到当前位置,并与欧亚板块碰撞拼合,前端形成了著名的青藏高原和喜马拉雅山脉。印度大陆板块漂移后在印度洋上留下了深切割的海沟,使得这些区域洋壳变薄,引起印度洋深处的岩浆沿着这条薄弱的深切割海沟喷(涌)出,产生的这些火山岛链就是马尔代夫。 (梁光河)
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