百慕大Landsat 8卫星图像 。
百慕大群岛为何能在大西洋中屹立数千万年而不沉入海底,这个困扰地质学家已久的谜题终于有了答案 。卡内基科学研究所的地震学家团队通过分析地震波数据发现,在百慕大海洋地壳下方隐藏着一层厚达20公里的巨大岩石结构,这个此前从未被报道过的"地质浮筏"正是维持这座火山岛持续漂浮的关键。这一发现挑战了关于海洋岛屿演化的传统理论,揭示了地球深部过程比我们想象的更加复杂和多样化 。
按照经典的板块构造理论,火山岛通常由地幔热柱活动形成 。炽热的岩浆从地球深部上涌穿透地壳,在海底堆积形成火山锥,最终露出海面成为岛屿。夏威夷群岛就是这种机制的典型例证,至今仍有活跃的火山活动。然而当岩浆供应停止后,下方的岩石圈逐渐冷却收缩,密度增加,岛屿会因失去浮力支撑而缓慢下沉,最终成为海面下的海山 。这个过程在地质时间尺度上相对快速,通常在数百万年内完成 。
百慕大的情况显然不符合这个模式。这座群岛上一次大规模火山喷发发生在约三千万至三千五百万年前,从那以后火山活动就彻底停止了 。按照常规演化路径,它早就应该沉入海底 。但现实是百慕大不仅没有下沉,反而坐落在一个显著的海底隆起之上,周围海床比正常深度浅了约500米。这种持续的地形异常一直缺乏令人信服的解释 。
地震波揭示的地下秘密
研究团队采用了接收函数分析技术来探测百慕大地下结构 。这种方法利用岛上永久性地震台站记录的全球大地震产生的地震波。当地震波穿越不同密度和弹性的地质层时,会发生反射和折射,传播速度也会突然改变 。通过精细分析这些速度变化,科学家可以像医学CT扫描一样重建地下的三维结构图像 。
研究结果令人惊讶。在百慕大下方约50公里深度范围内,研究人员识别出多个具有不同地震波速度特征的地质层 。最浅的层与火山体本身和上层海洋地壳相关,这符合预期 。但在海洋地壳底部和坚硬的上地幔之间,存在一个厚度达20公里的特殊层位。这个规模的地壳增厚在洋底岛屿下方前所未见。通常情况下,海洋地壳厚度只有6到7公里,即使在火山建筑下方也不会有如此显著的增厚 。
更关键的是,这个巨厚层的地震波速度特征表明其密度低于周围的地幔岩石 。地震波在较轻物质中传播速度较慢,研究人员观测到的速度异常恰好印证了这一点。这种密度差异创造了浮力效应,就像木头浮在水面一样,较轻的岩石层能够支撑上方的岛屿不下沉 。研究团队将这个结构形象地称为"岩筏",它从下方托举着整个百慕大群岛 。
关于这个岩筏的成因,研究人员提出了合理的解释。在百慕大火山活动的鼎盛期,大量岩浆从地幔涌向地表 。除了喷发形成可见的火山锥外,相当一部分岩浆被注入到地壳深部,形成侵入岩体 。这些岩浆冷却凝固后,就变成了密度相对较低的火成岩。三千多万年的时间里,这个巨大的岩浆房逐渐固化,形成了今天观测到的厚层结构 。由于火成岩密度普遍低于地幔橄榄岩,这个岩筏获得了持久的浮力,足以抵消岛屿重量并维持其高度 。
重新认识海洋岛屿演化
这一发现对理解海洋岛屿的长期演化具有重要意义。传统理论认为,没有持续热源支撑的火山岛必然下沉,但百慕大案例表明,岩浆活动期间形成的深部岩石结构可以提供长期稳定的机械支撑 。这种机制可能在其他看似异常的海洋岛屿中也存在,只是此前缺乏足够精细的地球物理探测数据来识别 。
研究还排除了另一种可能的解释,即百慕大下方存在热地幔柱。地幔柱是从核幔边界上涌的炽热岩石流,可以为岛屿提供持续的热浮力支撑。夏威夷和冰岛等地的研究已经证实了地幔柱的存在 。但百慕大的地震层析成像显示,其下方地幔的温度并没有显著异常,不存在活跃的热柱结构 。这意味着百慕大的浮力完全来自冷却固化的岩石结构,而非热力学效应。
从更广阔的地质学视角看,百慕大的存在本身就是板块构造理论的一个挑战 。它位于大西洋中脊和北美大陆之间的洋盆中部,远离板块边界和已知的热点 。其火山活动的成因一直存在争议。一些学者认为它与大西洋中脊的裂谷作用有关,另一些则倾向于地幔柱假说 。新研究虽然否定了现今存在活跃地幔柱,但并未完全解决三千万年前是什么触发了那次火山爆发的问题 。
百慕大群岛在大众文化中因"百慕大三角"传说而闻名,这片位于百慕大、佛罗里达和波多黎各之间的海域据称发生过大量船只和飞机失踪事件。虽然科学调查早已证明这些失踪案例并不比其他海域更频繁,纯属统计巧合和媒体渲染,但神秘色彩为百慕大增添了额外的知名度 。如今关于百慕大地质稳定性的科学发现,为这座岛屿增加了真正值得关注的奇特之处 。
这项研究成果已发表在《地球物理研究快报》期刊上。研究方法本身也具有推广价值,接收函数分析技术可以应用于其他海洋岛屿的地下结构探测,帮助科学家建立更完整的海洋岛屿演化模型 。未来研究可能会在其他长寿命的火山岛下方发现类似的岩筏结构,从而揭示这种机制的普遍性 。
对于地球科学而言,百慕大案例再次证明了地球内部过程的复杂性和多样性。自然界常常超越我们建立的简化模型,呈现出意想不到的机制和结构。正是这些"异常"现象推动着科学认识的不断深化,提醒我们保持对未知世界的好奇和谦逊 。百慕大的岩筏不仅解释了一个地质之谜,也为我们理解地球的运作方式打开了新的窗口 。
本文来自作者[神都未醒]投稿，不代表视听号立场，如若转载，请注明出处：https://stddy.com/zsfx/202512-65707.html
评论列表（4条）
我是视听号的签约作者“神都未醒”！
希望本篇文章《百慕大之谜解开：12英里厚的浮力坚硬岩石层支撑着它漂浮》能对你有所帮助！
本站[视听号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：百慕大Landsat 8卫星图像。百慕大群岛为何能在大西洋中屹立数千万年而不沉入海底,这个困扰地质学家已久的谜题终于有了答案。卡内基科学研究所的地震学家团队通过分析地震波数据发...