你可能以為,南極大陸就是一片被冰蓋捂得嚴嚴實實的平坦地塊。但實際上,就在這片平均厚度超過兩千米的冰層下面,藏著一個大到需要用“大陸尺度”來審視的地形結構——它不像山也不像谷,反而像一把打開的折扇,扇面從海岸一直鋪展到南極點附近。這個發現最近讓地質學家們重新思考:南極洲的基巖,到底是怎么長成這樣的?
來自意大利、瑞士、德國和英國的一支研究團隊,把地震波數據、重力異常圖和無線電回波探測結果拼在一起,發現東南極洲好幾個已經被命名的冰下盆地,竟然都屬于同一個巨大的扇形單元。第一作者、熱那亞大學的埃吉迪奧·阿瑪迪洛博士和同事們把這個新識別的整體地貌單元稱作“東南極扇形盆地省”,簡稱EAFBP。這項研究發表在6月3日的《自然·地球科學》雜志上。
![]()
說起來,用“省”來命名一個地貌區,本身就透露出一種規模感。研究人員之所以有信心這么做,是因為他們手里的數據第一次能讓這些盆地“連起來看”。阿瑪迪洛博士指出一個常被忽視的背景:“南極基巖絕大部分被南極冰蓋遮掩,冰蓋覆蓋了超過99%的大陸。”這意味著,此前大多數時候,我們只能像盲人摸象一樣去猜測冰下的樣子。
直到最近幾年,國際上的無線電回波探測數據匯編才越來越精細地解析出大面積冰下地形特征。在這一輪進展中,東南極洲一塊寬而低洼的區域逐漸浮現——它從普里茲灣一直延伸到橫貫南極山脈,從海岸線向內陸直達南緯85度。在這片區域里,大多數大型冰下盆地都是V字形,而且一支一支地沿著近乎南北的方向排列,就好像有什么力量從南往北拽過這片地殼一樣。
如果說這些南北向的V形盆地像是梳子的齒,那么北側長達2000公里的南極海岸線和大陸-海洋邊界就劃出了一個明顯的半圓形弧線,把整個區域溫柔地摟住。當你退后一步,在半大陸尺度上俯瞰,這片地形的輪廓就像一把手持扇,扇骨集中匯聚在靠近南極點的一點上。研究人員因此認為,整個區域是一個單一的地貌單元,于是就有了“東南極扇形盆地省”這個名稱。
在這次拼圖里被收進來的,包括南極大陸好幾個很有名的冰下單元:威爾克斯盆地、奧羅拉盆地,以及那個容納了地球上已知最大冰下湖——沃斯托克湖——的盆地。過去這些盆地常被分開討論,但這一次,它們被一條共同的形成邏輯串在了一起。
那么,這把“石扇”是怎么形成的?研究人員的答案是:一種叫作**分布式旋轉拉伸**的過程。說人話就是,大陸地殼曾經從一個中心點向四周伸展,就像你把手掌攤開——拇指根部保持固定,其余四指朝外打開,指與指之間的空隙自然就成為一個個三角形盆地。這些指間空隙,恰好對應著如今我們看到的那些V形低洼地帶。整個系統不是一次簡單的撕裂,而是多點、多方向的延展,因此被加上“分布式”這個前提。
這樣的類比讓人能立刻想象出當時地殼的運動邏輯。研究團隊進一步表示,東南極扇形盆地省可能是大陸地殼中迄今看到的旋轉拉伸案例里最大的一個。這個“可能”很重要,因為整個結構還沒被完全勘透,很多細節仍埋在冰下。但就目前所能識別的規模而言,它的確醒目到足夠引起整個地球科學界的興趣。
要追溯這種拉伸的來龍去脈,就不得不提超級大陸岡瓦納的演化。岡瓦納是由今天南半球的多個大陸拼合而成的遠古龐然大物,南極洲、澳大利亞、印度、非洲、南美都曾是它的一部分。研究人員推測,東南極扇形盆地省的形成可能經歷了多個構造階段,與岡瓦納的聚合、持續演化以及后來的裂解都有關系。尤其引人聯想的是,南極洲最終與澳大利亞分離這一關鍵裂解事件,或許就受到過這個扇形拉伸格局的影響——甚至,有沒有可能,旋轉拉伸本身為后來的分離提供了某種“預切紋”?
當然,“可能”這個詞在這里依然必須保留。研究沒有給出這個結構的精確年齡,也沒有揭示驅動拉伸的具體地球動力學機制。它到底是哪個時期拉開的?是岡瓦納剛聚合時的古老印記,還是靠近分離前夕的較新變形?是深部地幔柱頂開的,還是板塊邊界遠程應力造成的?這些目前都還是開放問題。發現本身并沒有封住好奇,反而推開了一扇更大的門。
但這項工作的價值不只在重建遠古大陸。研究人員在論文中強調,冰下基巖的形狀至今仍然控制著冰蓋的流動方式,它決定了冰下盆地和冰下湖泊的分布格局。換句話說,這把看不見的“石扇”正在悄悄影響頭頂上冰川的滑動速度、摩擦生熱乃至局部融化。
這對于理解南極冰蓋的穩定性意義非凡。尤其是那些對氣候變化特別敏感的冰蓋部分,比如靠近海岸且底部地形復雜的地帶,基巖的細微起伏就能改變冰流是順暢滑入海洋還是被卡在內陸。阿瑪迪洛和同事寫道:“隱藏在冰蓋下的基巖形狀繼續影響今天的冰流,控制著冰下盆地和湖泊的分布。”而這一影響“可能潛在地影響南極冰蓋中部分對氣候變化特別敏感區域的穩定性。”從這句話里,你聽得見一種謹慎的關切——既不是危言聳聽,也不是輕描淡寫。
所以回過頭看,這個扇形結構的發現其實連續打開了兩層敘事:一層指向遠古,那是岡瓦納的宏大裂解和大陸遷徙;另一層指向當下和未來,關乎冰川如何回應變暖的世界。能被串聯在一起,恰恰因為同樣的基巖形態跨越了數億年的時間尺度,至今仍在“發揮余熱”。
當然,最迷人的地方或許也正是那尚不清晰的部分。我們現在就像站在扇子閉合的那一點上,順著放射狀的盆地朝海岸望去,知道它們彼此屬于一個整體,卻還沒能一一描出每條弧線的年齡和捏合它們的力。研究團隊說,他們希望未來的地球物理探測和冰下鉆探能為這些“石頭指紋”附上更確切的時間標簽。南極冰蓋依然守護著它的秘密,但至少現在,我們終于知道它的基座上刻著一把巨大的扇。
這件事實本身,也給了地質學家一種新的看圖方式:也許其他大陸邊緣、那些曾被超級大陸撕裂歷史反復覆蓋的地方,同樣藏著未曾被識別的旋轉拉伸印記。東南極扇形盆地省只是第一個被這樣完整辨認出來的,但未必是唯一的。科學最迷人的時刻,往往就在一個漂亮的形狀被認出來之后——你忽然覺得,原來大地也曾有這樣柔軟得近乎優雅的一頁。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.