挑戰(zhàn)者深淵地質(zhì)構(gòu)造的戲劇性演變

易家康

瑪麗安娜海溝中的挑戰(zhàn)者深淵是世界大洋的最深地點(diǎn)，它縱深海面下達(dá)10900米。這個(gè)裂縫據(jù)悉是由2個(gè)海洋板塊垂直錯(cuò)動(dòng)形成的，不過(guò)研究人員現(xiàn)已掌握的事實(shí)更具有戲劇色彩。跡象顯示一個(gè)板塊正被推向另一板塊下，擠壓作用力正把下沉板塊劈成兩半。

挑戰(zhàn)者深淵的陷落溝渠地區(qū)坐落西太平洋，是卡羅琳板塊和瑪麗安娜小板塊之間的界標(biāo)。地震記錄表明這里溝渠中的大多數(shù)地震顯然震源都靠近地表，因此地震學(xué)家認(rèn)為兩個(gè)板塊一定正在垂直相互錯(cuò)動(dòng)。遂后夏威夷地球物理學(xué)和行星學(xué)研究所由帕特里夏·弗賴(lài)爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用最新地震學(xué)資料進(jìn)行了一項(xiàng)更為精確的勘測(cè)，他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)地震實(shí)際上發(fā)生在地球深處。

這一發(fā)現(xiàn)說(shuō)明卡羅琳板塊正遭受擠壓，深邃地嵌入瑪麗安娜板塊下。弗賴(lài)爾指出：“有些地震震源深達(dá)300公里地表下，那只能用一個(gè)板塊正大力擠壓另一個(gè)板塊來(lái)解釋。”

由于地震出現(xiàn)在靠近板塊交界處，因此定位地震就有可能發(fā)現(xiàn)兩個(gè)板塊的邊緣。利用這種解釋方法，科學(xué)家就能查明在挑戰(zhàn)者深淵周?chē)目_琳板塊已經(jīng)極其傾斜地潛入下面的地幔中。弗賴(lài)爾認(rèn)為這么劇烈的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)最現(xiàn)實(shí)的解釋是卡羅琳板塊被肢解。這種地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)促使部分板塊分離并且迅速下沉，從而形成一個(gè)更為深邃的海溝。

弗賴(lài)爾研究小組對(duì)該地區(qū)所作的側(cè)掃描聲納勘測(cè)也支持板塊肢解的設(shè)想。側(cè)掃描聲納勘測(cè)是地震波從海底以不同角度反彈回來(lái)呈現(xiàn)一個(gè)地表三維圖像。研究小組在挑戰(zhàn)者深淵以北發(fā)現(xiàn)那里海床上覆蓋著地層碎片——跡象表明卡羅琳板塊正被劇烈地拉伸，這可能正是板塊之間碰撞撕裂的痕跡。

聲納勘測(cè)資料還揭示一個(gè)以前從未發(fā)現(xiàn)的海底地層區(qū)域，這一地域幾乎和挑戰(zhàn)者深淵一樣深。弗賴(lài)爾為首的研究小組已正式將這個(gè)地區(qū)以他們的研究小組命名為夏威夷則繪研究小組深淵并且估測(cè)該深淵為海平面下10732米。它距離挑戰(zhàn)者深淵約250公里，而且也是由下潛板塊的地質(zhì)構(gòu)造肢解活動(dòng)造成的。

認(rèn)識(shí)瑪麗安娜板塊正怎樣應(yīng)對(duì)這類(lèi)地質(zhì)構(gòu)造肢解活動(dòng)，有望查明地震給該地區(qū)帶來(lái)的危害，包括關(guān)島。弗賴(lài)爾指出：“測(cè)繪板塊斷裂形態(tài)正在幫助我們解釋波及關(guān)島及其周邊島嶼主要的地震類(lèi)型和分布，這個(gè)地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)比以往確認(rèn)更高能級(jí)的地震。”