1979年，猶他州北部地下一場(chǎng)3.8級(jí)的微弱震動(dòng)，卻讓地震學(xué)家集體困惑——記錄顯示它發(fā)生在海平面以下55英里（約88公里）處，這個(gè)深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)時(shí)地殼的厚度，直接落入了本不該發(fā)生地震的地幔區(qū)域。要知道，常規(guī)地質(zhì)學(xué)認(rèn)為，地震幾乎都發(fā)生在地球堅(jiān)硬的巖石外殼即地殼中，那里的巖石能脆性斷裂，而更深的地幔在高溫高壓下應(yīng)像軟糖一樣緩慢流動(dòng)，不可能積累彈性應(yīng)變引發(fā)突然破裂。但那次震動(dòng)產(chǎn)生的波形，明確指向一個(gè)極深的震源。

當(dāng)時(shí)還是猶他大學(xué)地震學(xué)研究員的喬治·贊特（George Zandt）協(xié)助記錄了這次異常事件。他在最近的一份聲明中回憶：“我做了一些分析，讓自己確信這個(gè)深度的真實(shí)性，但很難說服別人相信，在這個(gè)不該有地幔地震的區(qū)域，竟發(fā)生了一次高度異常的地幔地震。” 那場(chǎng)爭(zhēng)論擱置了四十多年，關(guān)鍵證據(jù)僅存于泛黃的波形圖紙和少數(shù)專家的記憶里，多數(shù)同行要么懷疑儀器誤差，要么認(rèn)為那是某種地殼內(nèi)復(fù)雜路徑造成的錯(cuò)覺。

轉(zhuǎn)折出現(xiàn)在這幾位研究者決定重新挖掘歷史數(shù)據(jù)，并系統(tǒng)搜尋該區(qū)域后續(xù)類似的深部地震。今年年初發(fā)表在《地震記錄》（The Seismic Record）期刊的一項(xiàng)研究中，猶他大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授基思·科珀（Keith Koper）和已經(jīng)退休又復(fù)出的贊特，共同分析了此后記錄到的八次“深部地震”，確認(rèn)它們?nèi)l(fā)生在地球上地幔，即莫霍面之下幾十英里深的地方。這些事件分布在美國(guó)西部懷俄明克拉通西緣——那是地球巖石圈殘存的古老塊體，橫跨猶他州北部和懷俄明州西南部，其下部溫度可超過700攝氏度。克拉通的底部像一座埋藏的冰山，深深扎入流動(dòng)的地幔。

研究團(tuán)隊(duì)將這些地震稱為“原型大陸地幔事件”，意指它們與以百萬年計(jì)的超長(zhǎng)時(shí)間尺度的地幔流動(dòng)直接相關(guān)。科珀在聲明中表達(dá)了一種純粹的物理學(xué)困惑：“從基礎(chǔ)物理上講，這算是一個(gè)謎。這種事情怎么可能發(fā)生？” 他還補(bǔ)充了一個(gè)更讓人不安的點(diǎn)：“另一個(gè)很重要的問題是，我們完全不知道這類地震能有多大。對(duì)于地殼地震，我們可以測(cè)量斷層，預(yù)估最大震級(jí)，但地幔里沒有我們能繪制的斷層線。” 已知最大的一次僅3.8級(jí)，但缺乏上限認(rèn)知意味著風(fēng)險(xiǎn)未知。

地殼中的常規(guī)地震，往往伴隨前震和余震序列，像一串逐漸增強(qiáng)又減弱的連鎖斷裂信號(hào)。而猶他州下方這類深部地震卻異常“孤獨(dú)”，沒有前震，也沒有可追蹤的余震，仿佛地幔深處突然發(fā)生了一次孤立的剪切或擠壓，隨即歸于沉寂。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，其成因可能是地幔物質(zhì)在極其緩慢的流動(dòng)中，不斷擠向堅(jiān)硬的懷俄明克拉通根部——地幔流在克拉通周圍轉(zhuǎn)向，被強(qiáng)硬的塊體阻擋、分流，導(dǎo)致局部應(yīng)變速率激增，變形加劇，進(jìn)而產(chǎn)生額外應(yīng)力，最終在某些弱點(diǎn)突然釋放。

科珀用更形象的比喻解釋：“在數(shù)百萬年的尺度上，地幔正撞擊著克拉通，然后繞過它流動(dòng)。正是這種相互作用——地幔流被這個(gè)堅(jiān)硬的克拉通根部偏轉(zhuǎn)——導(dǎo)致了更高的應(yīng)變速率、更強(qiáng)的變形，以及額外的應(yīng)力。” 他進(jìn)一步說：“我們認(rèn)為正是這座冰山的‘龍骨’和周圍介質(zhì)之間的相互推擠，引發(fā)了這些地震。” 想象一下，厚達(dá)上百公里的古老克拉通根如同一艘巨輪的穩(wěn)定鰭，而周圍粘性地幔的緩慢環(huán)流試圖改變它的姿態(tài)，兩者較勁的位置就會(huì)積攢能量。直到某個(gè)臨界點(diǎn)，哪怕只是一點(diǎn)點(diǎn)滑動(dòng)，也足以釋放出可被地表儀器感知的震動(dòng)。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)推翻了一個(gè)長(zhǎng)期假設(shè)：大陸內(nèi)部深部不可能有脆性地震。懷俄明克拉通下積累的應(yīng)力，可能代表著一種全新類型的地震活動(dòng)窗口，揭示了巖石圈-軟流圈邊界比預(yù)想中更活躍的互動(dòng)。它不僅為理解板塊構(gòu)造的深層驅(qū)動(dòng)機(jī)制提供了天然實(shí)驗(yàn)室，還暗示其他古老克拉通下方可能同樣潛伏著無聲的“地幔地震”，只不過我們的儀器不夠密集，或者信號(hào)被更淺部的噪音掩埋了。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃持續(xù)監(jiān)測(cè)這一區(qū)域，試圖捕捉更多微弱事件，并借助高精度地震成像技術(shù)描繪出地幔流與克拉通根的三維幾何，從而回答那個(gè)物理學(xué)基礎(chǔ)問題：巖石在理應(yīng)蠕變的地幔條件下，為什么仍能斷裂？如果這種斷裂規(guī)模能夠放大，它會(huì)不會(huì)在某些極端情形下引發(fā)難以預(yù)測(cè)的淺部連鎖反應(yīng)？對(duì)于那些地底55英里深處傳來的微弱震動(dòng)，科學(xué)家才剛剛開始聽懂它的語言。