江蘇
板塊分離一直在不斷形成新的海底，但此前從未被原位觀測到——直到現(xiàn)在。2024年4月26日，在印度洋的海底深處，一系列地震震顫了海底。這標志著一次海底擴張事件的開始：兩個構造板塊相互分離了超過1米，海底下沉了數(shù)米，并引發(fā)大量巖漿噴發(fā)。
而這一事件被提前部署在海底的20多個觀測站完美捕捉。研究結果表明，雖然這次海底事件是以一系列地震開始的，但海底真正被拉開、下沉的過程，很大一部分與地震活動并無關系，而是由于板塊邊界積累了數(shù)十年的應力，可能在這次海底擴張中以一種相對“安靜”的方式被釋放了出來。
研究結果已經(jīng)發(fā)表于近期的《自然》雜志。
聚焦洋中脊
海底擴張發(fā)生在洋中脊系統(tǒng)上。洋中脊系統(tǒng)是一套長達6.5萬千米的海底山脈網(wǎng)絡，沿著構造板塊邊界延伸。
在洋中脊上，新的巖石圈板塊不斷形成，并以每年數(shù)厘米的尺度彼此分離。在洋中脊下方，地幔物質上涌，并在減壓過程中發(fā)生部分熔融。具有浮力的巖漿向洋中脊軸部上升，并在那里結晶，形成新的大洋地殼。
自20世紀中葉以來，科學家已大致理解了這一過程，但對于這些過程在短時間尺度上如何展開的，仍然知之甚少，也從未實時觀測到一次海底擴張事件的發(fā)生。
在新的研究中，研究團隊將重點放在了印度洋東南海嶺上。這是一條大致沿東西方向橫貫印度洋海底的洋中脊，將南極板塊與澳大利亞板塊分隔開來。總體而言，這兩個板塊正以每年約6厘米的速度相互遠離，主要原因是澳大利亞板塊正在向北運動。不過，澳大利亞板塊的某些區(qū)段可能會暫時保持相對靜止，隨后突然發(fā)生一次較大的位移，并伴隨地震活動。
印度洋東南海嶺的事件
為了捕捉這類事件，研究團隊于2024年2月在這條洋中脊一段長約100千米的區(qū)域周圍，于多個位置布設了三類儀器。
具體來說，他們大范圍布設了5臺水聽器、15個水下聲標，和一臺壓力傳感器。水聽器用于監(jiān)測區(qū)域地震活動，它們相當于水下麥克風，可以探測聲波，包括地震產(chǎn)生的聲波。15個水下聲標則是安裝在支架上的電池供電站點，既能發(fā)出海底聲信號，也能接收聲信號。每隔4小時，這些聲標就會相互交換聲信號，并測量回波返回所需的時間。這些信息使研究人員能夠測量各信標之間的距離如何隨時間變化。
2024年4月26日，水聽器開始記錄到地震震顫。在接下來的幾天里，聲標數(shù)據(jù)顯示，隨著洋殼向兩側張裂，一些站點之間的距離至少增加了2米。
壓力傳感器則記錄到海底深度發(fā)生了顯著變化。結果顯示，在短短幾天內，估計約1.6億立方米的熔巖從地殼下方上涌并噴出到海底，排空了沿洋中脊區(qū)域積累的一個巖漿儲庫，并導致部分海底發(fā)生下沉。這次事件導致洋中脊中央的海底低洼地帶下沉了約4米。
海底可能在悄然擴張
研究人員將這一現(xiàn)象解釋為，由于澳大利亞板塊向北運動造成的拉伸，這段洋中脊已經(jīng)積累了相當于30年至60年的應力；而這次洋殼運動釋放了這部分應力。
換句話說，洋中脊的擴張并不總是以地震的方式“轟然發(fā)生”。很多時候，巖漿活動可能會推動斷層悄悄滑動，讓海底在幾乎無聲無息中被拉開。這也解釋了為什么這些斷層看起來發(fā)生過大量位移，卻沒有留下足夠多的地震記錄：海底擴張的一部分，可能本來就是安靜完成的。
這項研究為直接觀察這些過程如何發(fā)生，提供了難得的窗口。
#參考來源：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10785-0
https://www.nature.com/articles/d41586-026-02139-7
#圖片來源：
封面圖&首圖：x/@grok via The Economic Times
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