北京
近日，國際知名地球科學(xué)期刊《地球科學(xué)前沿》發(fā)表了一項最新研究，一個國際研究團隊分析了贊比亞卡富埃裂谷6處溫泉散發(fā)出的氣體，發(fā)現(xiàn)這些氣體有可能來自于地幔而并非地殼。科學(xué)家們指出，這說明一個新的裂谷帶正在形成，這條裂谷有可能會演變成新的板塊邊界，未來有可能將非洲大陸一分為二。
數(shù)百萬年來，東部非洲一直在緩慢地分裂，全球知名的東非大裂谷是世界上最大的斷裂帶，全長約6000公里。而在東非大裂谷的南部，有一條同樣綿長的裂谷帶近年來受到科學(xué)家的關(guān)注。這條裂谷帶長2500公里，從坦桑尼亞延伸至納米比亞，并可能深入大西洋。
位于贊比亞的卡富埃裂谷就是這條裂谷帶的一部分。地質(zhì)學(xué)家之前認為卡富埃裂谷早已停止活動，但最新的研究顯示，近幾十年來，它已顯露出明顯的活動跡象。越來越多的證據(jù)表明，它可能正在演變成一條新的大裂谷，并最終成為新的板塊邊界，在未來將非洲大陸一分為二。
圖中紅點處為卡富埃裂谷，東北方向與盧阿諾裂谷相連。
該研究的第一作者、英國牛津大學(xué)地球科學(xué)家魯塔·卡羅利特（Ruta Karolyte）對媒體表示：“我們的數(shù)據(jù)證實，這個裂谷系統(tǒng)目前處于‘活躍’狀態(tài)，一個活躍的裂谷正在形成，并不一定意味著1億年后那里就會出現(xiàn)一片海洋。但這確實是一種可能性。”
該研究的合著者、牛津大學(xué)地球科學(xué)家邁克·戴利（Mike Daly）領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊分析了位于贊比亞境內(nèi)8處地熱溫泉所散發(fā)出的氣體，其中6處溫泉位于卡富埃裂谷帶之內(nèi)，2處不在裂谷帶內(nèi)。這項研究的關(guān)鍵在于氣體中氦同位素的比例，氦-3和氦-4是?氦元素的兩種穩(wěn)定同位素?，核心區(qū)別在于?原子核中的中子數(shù)不同?，氦-4在自然界中占絕對主導(dǎo)地位，而氦-3則非常稀缺。在從卡富埃溫泉采集的樣本中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種既不符合大氣層來源也不符合純粹地殼來源的同位素比例。這種比例中氦-3的含量過高，而氦-3是地幔的可靠標志物。
同時，卡富埃溫泉樣本中的二氧化碳比例也與地幔流體中的二氧化碳比例一致。
卡富埃裂谷帶內(nèi)的溫泉，研究人員從這里采集氣體進行研究。
戴利說：“贊比亞卡富埃裂谷沿線溫泉的氦同位素特征，表明這些溫泉與地幔有直接聯(lián)系。”他補充說：“這證明卡富埃裂谷斷層邊緣是活躍的，因此這一整條裂谷帶也是活躍的，這可能是南部非洲地塊分裂的早期跡象。”
戴利表示，東非大裂谷是一個古老而成熟的裂谷，卡富埃裂谷和整個西南非洲裂谷帶都很年輕，目前尚處于早期階段。研究顯示，這種早期裂谷帶蘊藏著巨大的地熱能潛力，有望徹底改變當?shù)亟?jīng)濟。戴利說：“早期裂谷帶獲取地球內(nèi)部熱能的過程更加清潔，易于管理，大陸板塊斷裂之處，蘊藏著等待開發(fā)的能源和資源。”
美國加州大學(xué)戴維斯分校的科研人員阿特克瓦納（Atekwana）表示，雖然樣本數(shù)量有限，但結(jié)果仍然意義重大。她說：“這并不意味著非洲大陸明天就會分裂，這些過程需要數(shù)百萬年的時間才能完成，但從科學(xué)角度來說，這就好比捕捉到板塊邊界誕生的瞬間，是一次難得的‘出生時刻’的觀測。”
從空中俯瞰，可以看到溫泉與卡富埃裂谷南部斷裂帶。
來源 | 總臺環(huán)球資訊
編譯 | 高佳義
簽審 | 王倩
監(jiān)制 | 鄒浩宇
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