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漫话印度洋板块(21)
2022-09-28 | 阅:  转:  |  分享 
  
漫话印度洋板块(21)

胡经国



四、次一级板块

㈠、印澳板块

1、概述

印澳板块,即印度-澳洲板块(Indo-AustralianPlate),又叫做印度-澳大利亚板块,是印度板块和澳洲板块两个板块的合称。它包括澳洲大陆及其周围海域,并且向西北延伸,涵盖印度次大陆及其附近水域。印澳板块可分成较大的澳洲板块与较小的印度板块,两者之间为一条低度活动边界。

2、板块分合与地震

这两个板块在5500~5000万年前融合在一起;在此以前两者呈分离状态。2012年4月发生的地震至少沿着印度-澳洲板块的4条断层破裂,在两个小时内导致了两次8级以上的地震;在其后的6天里沿着这些断层发生了无数次的余震。2012年9月,美科学家研究此次大地震,称印澳板块正在分裂。

2012年4月11日的地震发生在苏门答腊以西大约500公里,位于印度-澳洲板块的中央。此次地震导致印度--澳洲板块出现40米宽的裂缝,该板块正在分裂。

在苏门答腊岸外,2012年4月,在两个小时内发生了8.7级和8.2级大地震之后的六天里,全球发生的5.5级以上地震增加了近五倍。其中包括墨西哥下加利福尼亚州的7级地震,以及印尼和日本的地震。

2012年4月发生的8.7级地震,是历来最大规模的“走滑”(Strike-Slip)地震,这意味着断层侧向移动,而不是上下垂直移动。这也是一个世纪以来规模第10大的地震。从印度到澳大利亚,都感受到了8.7级和8.2级大地震的震动。虽然地震规模强大,但是由于断层是侧向移动,因此没有引发海啸;而且加上地震发生在印度洋下面,因此死亡人数相对不多,据印尼当局的统计仅有10人。

3、板块分合与地震研究

2012年9月27日,权威科学期刊《自然》(Nature)发布了一组美国地理科学家有关2012年印尼地震的研究结果。科学家研究了2012年4月印度尼西亚苏门答腊岸外发生的两次大地震,证实了巨大的印澳板块正在分裂,也证实了超大地震会引发其他地方发生连串地震。

根据有关理论,印澳板块的分裂过程早在数百万年前就已开始。犹他大学地球物理学家科佩尔说:要形成新的板块边界需要数百万年的时间,很大的可能性是要发生数千个类似规模的大地震才会出现。

地震学家从20世纪80年代便开始怀疑,印度-澳大利亚板块或许正在分裂。根据板块构造学说的流行理论,在大约1000万年前,印度-澳大利亚板块便开始在内部产生变形。随着板块向北移动,靠近印度的区域逐渐与亚欧大陆板块碰撞,从而使喜马拉雅山脉抬升,并且使印度缓慢下沉。大多数科学家相信,该板块中的澳大利亚部分还在继续前进,由此所产生的扭曲张力使得该板块在印度洋分裂。

Delescluse和他的研究团队在2012年的地震发生前不久,通过模拟压力变化,从而推断出这些地震应力的存在。他们发现,在更早以前,沿着东部板块边界发生的两次地震——2004年在印度洋引发巨大海啸的9.1级地震,以及2005年发生的另一场地震——很可能通过在板块中央增添沉积的应力从而触发了2012年的地震。

美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学的地震学家GregoryBeroza表示,这个模型是一个可能的解释。2004年和2005年的地震本身并不会造成其他地震。必须还有其他的压力。

当两个板块在其边界发生碰撞,并且其中一个板块滑动到另一个板块下方时,大部分的大型地震便会发生。相比之下,当板块或部分板块沿着一个断层水平滑动,通常便会导致较小型的“走滑型”地震。发生在2012年4月11日的第一场地震,挑战了作为历史上最大走滑地震的预期,并且成为发生在远离任何传统板块边界的最为强烈的地震。

研究人员发现,积累的应力遍布于板块内部,并且在2012年4月11日的第一场地震中得到了释放,从而形成了迄今为止观察到的最为复杂的断层模式之一。与大多数地震仅仅沿着单一断层震动不同,这场地震沿着4条断层发生震动,其中一条断层滑动了20~30米。在2012年4月11日地震发生6天后,全世界发生5.5级甚至更大规模地震的频率几乎是正常水平的5倍。

这项研究的第一作者、加利福尼亚州门洛帕克市美国地质调查局的地球物理学家FredPollitz表示:余震通常都受限于同主震的紧密性。2012年4月11日发生的情况,挑战了有关大地震后发生的余震有多快以及多密集的传统定义。

帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的地震学家HirooKanamori认为:“每次地震对于研究而言都很重要,但是这场地震是独一无二的。”有这么多不寻常的特征有待检验。2012年4月11日的一系列地震可能会持续一段时间,用来扩大研究人员对于地震究竟是如何发生的认识。

㈡、印度板块

印度板块(IndianPlate),又叫做印度次大陆板块,为印度洋板块的次一级大陆板块。

1、形成与运动

印度板块形成于9000万年以前的白垩纪。其原来位于南半球,从非洲东部的马达加斯加分离,每年向北漂移15厘米;大约在5000~5500万年以前的新生代的始新世时期,与亚欧板块碰撞拼合,主要缝合带在喜马拉雅-雅鲁藏布江一带。在这一时期,印度板块移动了大约2000~3000公里距离,比已知的任何板块的移动速度都要快。

在亚欧板块南缘,沿印度与尼泊尔剪切带(OrogenicBelt),由于沉积物被挤压隆起,因而形成了青藏高原和喜马拉雅山脉。据测量,印度板块向东北每年移动5厘米,而亚欧板块则每年向北移动2厘米,因此导致亚欧板块变形,而印度板块则每年被压缩4毫米。

2、高速运动之谜

地质学家认为,大约在5千万年前,以每年20厘米高速运动的印度板块与亚欧板块发生碰撞,抬升出了喜马拉雅山脉和青藏高原。但是,印度板块为何具有如此的高速度一直让人迷惑不解。

一个印度-德国科学家联合小组近日通过研究后认为,这可能是因为印度板块比之前预想的要薄得多。相关论文10月18日发表在《自然》上。地球岩石圈由漂浮在半熔化的地幔中的14块板块构成。今日的非洲、南极洲、印度、澳洲以及南美洲是由1.4亿年前巨大的冈瓦纳大陆分裂的碎片形成的。一般的板块彼此远离的速度在每年5厘米左右,而印度板块的滑行速度却高达20厘米/年;这使它最终撞击到了南亚大陆,从而形成了喜马拉雅山脉。那么,是什么原因促使印度板块如此快速运动?

在最新的研究中,该印度-德国科学家小组利用横波功能接收(S-wavereceiverfunction)技术,探测了震波通过岩石圈和岩流圈的不同时间,并且因此计算出印度板块的厚度为100公里,只有其它板块的1/3。该论文合著者之一、德国波茨坦地质研究中心(GFZ)的地球物理学家RainerKind表示,还需要更多高质量的地震数据,以便使观测结果更为可靠。研究人员同时认为,印度板块如此单薄的原因在于,当它还是冈瓦纳大陆的一部分时,它恰巧位于软流圈最炎热区域的上方,这使得它更深层的根部区域被熔化了,从而变得单薄并且能够更容易地在地幔中运动。美国康奈尔大学的地球物理学家JasonPhippsMorgan说,此次研究非常有趣,它将一个板块的厚度与它的运动速度联系了起来。这对我们认识板块运动与地幔传输之间的关系意义重大。而美国纽约拉蒙-多尔蒂地球观测所(Lamont-DohertyEarthObservatory)的地球物理学家MichaelSteckler则表示,他对此次研究所用的技术印象深刻。结合其它数据来看,得到的结论也是十分可靠的。毕竟,板块是生来各不相同的。

㈢、阿拉伯板块

1、概述

阿拉伯板块(ArabiaPlate)是以阿拉伯半岛为主体的小板块。在1968年勒皮雄首次提出的地球岩石圈六大板块中,它是印度洋板块的一部分。

阿拉伯板块原来为非洲板块东北部新元古代增生陆缘的一部分。在新生代初,由于红海和亚丁湾裂谷型洋盆在其间生成而从非洲板块裂离。

阿拉伯板块在显生宙的古生代到新生代的大部分时间里是非洲板块的一部分。但是,从新生代第三纪渐新世开始,红海地区发生裂谷作用,阿拉伯板块与非洲板块开始分离;前者开始缓慢地朝着亚欧板块方向运动。到中新世,印度洋海水涌入裂谷带,于是形成红海。

2、范围及边界

阿拉伯板块西以红海裂谷为界与非洲板块接壤;南界为亚丁湾扩张中心和欧文断裂带。阿拉伯板块的东界沿扎格罗斯山脉;这里是世界上最年轻的碰撞活动带,海水到中新世晚期才退出,激烈的构造变形正沿阿拉伯和伊朗块体的边界进行着。

阿拉伯板块包括了阿拉伯半岛的大部,向北延伸至土耳其。它的边界是:

东界:与印度-澳大利亚板块相邻;

南界:西部与非洲板块相邻,东部与印度-澳大利亚板块相邻;

西界:与非洲板块之间形成离散边界,形成东非大裂谷的北段和红海裂谷带;

北界:与安纳托利亚板块和欧亚板块之间形成复杂的边界。

3、运动

阿拉伯板块是过去几百万年以来一直向北移动,是与亚欧板块发生不可避免的碰撞的三个板块之一(另外两个板块是非洲板块和印度板块)。这三个板块与亚欧板块的碰撞导致了一系列板块碎片的生成,以及西起比利牛斯山脉、经过南欧和中东、东至喜马拉雅山脉和东南亚诸山脉的巨大山系的隆起。2022年8月29日编写于重庆

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(本文系胡经国图书...原创)