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流动的“世界屋脊”

2006-03-23韦桃源

中学科技 2006年1期
关键词:偏东世界屋脊向东

大约7000万年前,欧亚大陆板块和印度洋板块碰撞挤压令地壳隆起形成了今日的“世界屋脊”——青藏高原,而最近的科学研究发现,我们的“世界屋脊”并不稳定牢固,它正在一股高度黏稠的“流变物质”的牵引下,向东“漂移”。

高原向东跑

20世纪80年代,有学者提出,青藏高原的地壳和上地幔物质正以极其缓慢的速度不断向东“逃逸”。根据大陆板块学说,在形成青藏高原的大陆和大洋板块碰撞过程中,地壳缩短造成的地表损失量应当等于隆起的地壳增厚量;然而,有人进行碰撞前后的物质核算时却发现,实际的地壳增厚量是估算的碰撞引起的地表损失量的二分之一或三分之一。于是,一位法国学者提出了“侧向挤出”理论,认为印度洋板块在俯冲到西藏之下时(如图),一部分物质留在西藏板块地壳下,一部分物质被侧向挤出,向东扩散逃逸。所以,青藏高原应当以极慢的速度向东移动。

此后,数个国家(包括中国)的科学研究小组对西藏的探测研究为这一理论提供了证据。中国地震局地震研究所GPS研究室通过50多次青藏高原GPS观测,发现西藏东面拉萨地块向北偏东38度推移;中部昆仑地块向北偏东61度推移;北部祁连山地块向北偏东约80度推移。也就是说,青藏高原整体以每年7~30毫米的速度向北和向东方向移动。

顺流而动的地壳

为了解答高原向东“漂移”的猜测和疑问,加拿大、爱尔兰、中国的科学家小组采用大地电磁测声技术对青藏高原的地壳进行了结构探测。结果发现,高原地下100千米深度范围内,地壳的电导率高达0.3万~2万[西门子](电导率单位,欧姆的倒数),是典型稳定大陆的10~100倍。地壳下究竟有什么样的物质存在呢?

首先不可能是固体岩石,因为它的导电性很差;而高导体物质一般为金属、石墨、干净的水或海水或温泉等,但科学研究小组通过考察排除了这些可能。最后他们分析认为,地下100千米处温度极高,物质处于熔融的黏稠浆状,形成一种电阻小的炽热流体,科学家将其称为“流变物质”,这种物质沿西藏东西方向绵延1000多千米,十分活跃。科学家还发现,西藏西部地壳下电导率较低,而东部地壳下电导率较高,这说明“流变物质”正不断向东运动着。正由于这股蠕动流体的牵引,位于其上的青藏高原才向东缓慢“漂移”。

持续的疑问

青藏高原的移动量是毫米级的,不会令中国的板块发生实质性的变化,但在百万年的地质时间尺度上,这个移动量颇为可观;另一方面,我们还无法确定这样的东移是否会一直持续下去。青藏高原向东“漂移”对全球气候和环境可能带来的影响也仍是未知数。对“世界屋脊”的探索,仍将继续进行。(韦桃源)

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