非洲令人困惑的巖石可能代表了已知最古老的地震

我們的世界可能看起來(lái)很脆弱，但地球已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。如果我們冒險(xiǎn)回到很久以前，我們會(huì)到達(dá)一個(gè)看起來(lái)根本不同的時(shí)代嗎？

答案就在于地球表面一些最早的廣泛遺跡，這些遺跡發(fā)現(xiàn)于非洲南部的一個(gè)偏遠(yuǎn)角落。高維爾德– 地質(zhì)學(xué)家稱(chēng)為巴伯頓綠巖帶的地區(qū)。

盡管進(jìn)行了多次嘗試，但該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造已被證明難以破譯。但是我們的新研究已經(jīng)表明，破解這一密碼的關(guān)鍵在于新西蘭海岸附近太平洋海底的地質(zhì)年輕巖石。

這為我們的星球在年輕時(shí)的樣子開(kāi)辟了一個(gè)新的視角。

我們的工作始于巴伯頓綠巖帶部分地區(qū)的新詳細(xì)地質(zhì)圖（由 Cornel de Ronde 繪制）。這揭示了大約33億年前形成的古代深海海底的碎片。

然而，這個(gè)海底有一些非常奇怪的東西，我們需要對(duì)地球悠久歷史另一端的新西蘭的巖石進(jìn)行研究才能理解它。

我們認(rèn)為，人們普遍認(rèn)為早期地球是一個(gè)更熱的地方，沒(méi)有地震，表面非常脆弱，無(wú)法形成剛性板塊，這是錯(cuò)誤的。

相反，年輕的地球不斷受到大地震的震撼，這是由于一個(gè)構(gòu)造板塊在俯沖帶中滑到另一個(gè)板塊下方而觸發(fā)的，這是板塊構(gòu)造的一部分——就像今天的新西蘭一樣。

雜亂無(wú)章的巖石

長(zhǎng)期以來(lái)，地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)很難解釋巴伯頓綠巖帶的古老巖石。

在陸地或淺水中形成的地層 - 例如，結(jié)晶為蒸發(fā)物的美麗重晶石晶體，或冒泡的泥漿池的殘骸 - 被發(fā)現(xiàn)位于深海海底堆積的巖石之上?；鹕綆r、燧石、砂巖和礫巖塊堆積如山，雜亂無(wú)章。

我們意識(shí)到這張地圖看起來(lái)與西蒙·蘭姆（Simon Lamb）繪制的地質(zhì)圖非常相似，該地質(zhì)圖是根據(jù)最近的海底滑坡的后果繪制的。這些是由新西蘭最大的斷層，即希庫(kù)朗伊俯沖帶的巨型逆沖引發(fā)的大地震引發(fā)的。

基巖由一堆沉積巖組成，這些沉積巖最初在大約2000萬(wàn)年前鋪設(shè)在新西蘭海岸附近的海底。該地區(qū)位于深海海溝的邊緣，太平洋構(gòu)造板塊在俯沖帶中向下滑動(dòng)，引發(fā)頻繁的大地震。

新西蘭的巖石是閱讀巴伯頓綠巖帶地質(zhì)記錄的關(guān)鍵。

曾經(jīng)被認(rèn)為無(wú)法翻譯的東西原來(lái)是巨大的山體滑坡的殘余物，其中包含沉積在陸地或非常淺的水中的沉積物，與積聚在深海海底的沉積物混雜在一起。

這一點(diǎn)的重要性在于，新西蘭的地質(zhì)記錄是由俯沖帶大地震的深刻影響?yīng)毺貏?chuàng)造的。這種情況至今仍在發(fā)生，最近一次是在2016年11月，當(dāng)時(shí)凱庫(kù)拉7.8級(jí)地震引發(fā)了巨大的海底滑坡和碎屑雪崩，這些雪崩流入深水。

我們發(fā)現(xiàn)了這些地震最古老的記錄，隱藏在非洲南部的高原上。

解開(kāi)其他謎團(tuán)的鑰匙

我們的工作可能也解開(kāi)了其他謎團(tuán)，因?yàn)楦_帶也與爆炸性火山噴發(fā)有關(guān)。

2022 年 1 月，湯加的 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 火山爆發(fā)了 60 兆噸原子彈的能量，將巨大的火山灰云送入太空。在接下來(lái)的 11 小時(shí)內(nèi)，超過(guò) 200,000閃電罷工在這片云層中閃過(guò)。

在同一火山地區(qū)，水下火山正在噴發(fā)一種極其罕見(jiàn)的熔巖，稱(chēng)為 boninite。這是早期地球常見(jiàn)的熔巖的最接近的現(xiàn)代例子。

在巴伯頓綠巖帶發(fā)現(xiàn)的大量火山灰可能是類(lèi)似火山暴力的古老記錄。也許相關(guān)的雷擊創(chuàng)造了生命的坩堝，在那里鍛造了基本的有機(jī)分子。

隱藏在西南太平洋深處的是地球誕生后不久的回聲。它們?yōu)槲覀兘裉焖赖氖澜绲钠鹪刺峁┝艘庀氩坏降木€索，可能還有生命本身。事實(shí)證明，關(guān)鍵是構(gòu)造板塊的俯沖。

西蒙·蘭姆，地球物理學(xué)副教授，Te Herenga Waka — 惠靈頓維多利亞大學(xué)和科內(nèi)爾·德·隆德（Cornel de Ronde），首席科學(xué)家，GNS 科學(xué)

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