作者:张建松 岑志连 来源:中国科学报 发布时间:2018/1/31 8:42:14
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中巴科学家给莫克兰海沟做“CT扫描”

 

近一周,中国和巴基斯坦科学家正在进行首次北印度洋联合考察,在莫克兰海沟连续开展多道地震实验。

“现在开展的多道地震实验以及前一段时间布设的海底地震仪,都相当于用不同的诊断方法给莫克兰海沟做‘CT扫描’,让我们更深入了解对海沟产生有重要作用的三大板块。”香港中文大学杨宏峰教授说。

莫克兰海沟是阿拉伯板块、印度板块和欧亚板块的汇聚地带。专家认为,研究这里的大尺度地质构造有助于更深入了解这三大板块,并为巴海上安全与减灾提供重要依据。

在网格状的测线上,中科院南海海洋研究所“实验3”号科考船的船尾,拖拽着一条长地震电缆匀速航行。电缆上安装了一连串地震波接收器。每隔十几秒,船上就往海里打“空气枪”,通过释放压缩空气产生人工地震波,穿透海水,让电缆线上的地震接收器记录下来。科学家分析数据就能推断莫克兰海沟的浅层地壳结构。

根据板块学说,在大洋中脊产生的新洋壳,通过地幔热对流“传送带”被运往大陆边缘,使大洋板块与大陆板块产生碰撞。大洋板块岩石密度大、位置低,俯冲插入大陆板块之下进入地幔后逐渐消亡。发生碰撞的地方,通常会形成海沟,莫克兰海沟就是阿拉伯板块向北俯冲到欧亚板块之下而形成的。在形成过程中,阿拉伯板块的东南部又受到印度板块的剪切作用。

俯冲带堪称全球“地震之源”。世界上80%以上的地震都发生在俯冲带,人类有记录以来最大最强的地震也都发生在俯冲带。

对此杨宏峰解释说:“这是因为大洋板块在向下俯冲的过程中,与大陆板块产生的摩擦阻力并不是均匀的。由于受到不同物质成分、温度和压力的影响,导致大洋板块的一些浅层部位被‘卡住’,不能顺畅地俯冲到大陆板块之下。这些被卡住的浅层部位能量越积越多,最终只能以地震的形式释放,这就是地震频繁产生的根源。被卡住的部位就是地震带。”

莫克兰俯冲带也是地震频发地带。根据以往的研究,莫克兰俯冲带长约700多公里。但阿拉伯板块在向下俯冲的过程中,在什么部位被“卡住”?“卡住”的范围有多大或地震带有多宽?目前,全球科学家都还不清楚,这也是中巴首次北印度洋联合考察的重要科学目标。

“我们给莫克兰海沟做‘CT扫描’,主要是研究阿拉伯板块和欧亚板块的物质成分。从而可以帮助理解,阿拉伯板块在向下俯冲过程中是在哪一段被‘卡住’?今后与陆地上的地震研究和大地测量相结合,就可以推算出地震带的具体分布。”杨宏峰说。

此外,因为莫克兰海沟是世界上最浅的海沟,有深厚的沉积物,而沉积物比较松软,即使发生比较小的地震,都有可能引起大面积的海底滑坡,引发比较大的海啸。1945年11月27日,莫克兰俯冲带的东部区域就曾经发生8.1级地震。除地震本身造成近300人死亡外,随后引发的海啸灾害更造成4000多人死亡。

杨宏峰说,中巴科学家联合研究莫克兰海沟的大尺度地质构造,可以为巴基斯坦海上安全与减灾提供科学依据,同时也为“一带一路”建设服务。(新华社记者张建松、岑志连)

《中国科学报》 (2018-01-31 第2版 国际)
 
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