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非洲土卡納裂谷：科學家稱該大陸的地殼比預想的更薄的原因
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重點
新的地震數據顯示，沿肯尼亞和衣索比亞土卡納裂谷的地殼已變薄至約13公里，不到周邊地區測量值的一半。哥倫比亞大學研究人員表示，這意味著東非已進入「頸化」，這是大陸斷裂的一個先進的自我維持階段，最終可能會形成一個新的海洋——儘管該過程預計還需要數百萬年。
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土卡納裂谷穿過肯尼亞北部和衣索比亞南部，在科學家使用高分辨率地震成像測量地球沿其長度的地殼厚度後，成為了新研究的焦點。發表在《自然通訊》2026年4月期刊上的研究結果顯示，裂谷中心的地殼已變薄至約13公里，而周邊地區的地殼厚度超過35公里。
該研究由哥倫比亞大學拉蒙特-多赫蒂地球觀測所的博士生Christian Rowan領導，共同作者包括同樣來自拉蒙特-多赫蒂的Anne Bécel和Folarin Kolawole，以及來自華盛頓西部大學的Paul Betka和劍橋大學的John Rowan。
什麼是『頸化』，為什麼它很重要
研究人員使用『頸化』一詞來描述這個變薄的過程，將其比作從兩端拉開的鹹水太妃糖的狹窄中部。當構造板塊拉伸地殼時，最薄的部分會逐漸變弱，這使得進一步的拉伸和最終的破裂更有可能發生，而不需要額外的外部力量。根據該研究，土卡納裂谷是第一個有記錄達到這個階段的活躍大陸裂谷，研究人員將其描述為大陸斷裂中的一個關鍵和基本上自我維持的點。
我們認為這就是為什麼它更容易分離。
— Anne Bécel，地球物理學家，拉蒙特-多赫蒂地球觀測所（經由ScienceDaily）根據ScienceDaily對該研究的報導，Christian Rowan表示，結果表明『東非在裂谷過程中的進展比之前預想的更深入』。
分裂背後的力量
土卡納裂谷是東非裂谷系統的一部分，該系統在肯尼亞和衣索比亞穿過大約500公里，是一個更大系統的一部分，該系統從衣索比亞東北部的阿法爾窪地延伸至莫桑比克方向。根據哥倫比亞大學氣候學院的說法，裂谷是由非洲（努比亞）和索馬里構造板塊的分離驅動的，這兩個板塊每年以約4.7毫米的速度分離。
土卡納裂谷本身約在4500萬年前開始形成。研究人員確定，當前的地殼頸化階段始於大約400萬年前，此前該地區經歷了廣泛的火山活動。
與化石記錄的聯繫
土卡納地區還以擁有世界上最豐富的人科動物化石記錄之一而聞名，該地區有超過1,200件化石被記錄在案。根據哥倫比亞氣候學院的說法，該研究表明，這種豐富可能與頸化之前的火山活動所產生的地質條件有關，而不是反映人類進化的獨特有利環境。
接下來會發生什麼
科學家表示，當前的變薄並不意味著新的海洋將很快出現。大陸裂谷的下一階段，稱為海洋化，發生在岩漿上升通過變薄和破裂的地殼形成新的洋殼時。如果該過程繼續，海水——可能來自印度洋——最終可能會涌入裂谷盆地。研究人員估計，該階段仍距離現在有數百萬年。
土卡納裂谷研究的關鍵數據| 測量項目 | 數值 |
|---|
| 裂谷中心的地殼厚度 | 約13公里 |
|---|
| 裂谷外的地殼厚度 | >35公里 |
|---|
| 板塊分離速率 | 約4.7毫米/年 |
|---|
| 裂谷系統寬度（肯尼亞-衣索比亞） | 約500公里 |
|---|
| 土卡納裂谷的年齡 | 約4500萬年 |
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| 頸化階段的開始 | 約400萬年前 |
|---|
| 完整海洋形成的估計時間 | 數百萬年 |
|---|
常見問題
- 非洲真的在分裂成兩個大陸嗎？
- 是的，在地質時間尺度上是這樣。非洲和索馬里構造板塊沿著東非裂谷系統分離，研究人員表示土卡納裂谷部分已進入地殼變薄的先進階段，稱為頸化。
- 土卡納裂谷現在的地殼有多厚？
- 根據《自然通訊》研究，地震數據顯示裂谷中心的地殼已變薄至約13公里，而在附近未裂開的地區超過35公里。
- 非洲何時會形成新的海洋？
- 研究人員估計，稱為海洋化的完整過程需要再花費數百萬年，因此在不久的將來不會形成新的海洋。
- 在地質學中『頸化』是什麼意思？
- 頸化描述的是一個階段，在這個階段，拉伸的地殼變得足夠薄，以至於它基本上自行不斷變弱和變窄，類似於被拉開的太妃糖的變薄中部，使得進一步的裂谷更有可能發生。
- 誰進行了這項研究？
- 該研究由哥倫比亞大學拉蒙特-多赫蒂地球觀測所的Christian Rowan領導，共同作者來自拉蒙特-多赫蒂、華盛頓西部大學和劍橋大學，發表在《自然通訊》2026年4月期刊上。
世界如何講述
- 葡萄牙文巴西媒體主要將這一發現圍繞新海洋最終可能形成的想法以及該大陸進入分離的『關鍵階段』的想法來框架化，強調了非洲地理的戲劇性長期情景。
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