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青藏高原下存在神秘地下空間


“青藏高原是空心的,在它的地表層下存在一個極為廣緲的地下世界。” 這一膽大而又離奇的學說發表後,引起了科學界的震驚。多國科學家探測發現,青藏高原下存在神秘地下空間。

自1995年始,一個國際科學小組在喜馬拉雅山地區沿東西方向佈置了4條超寬頻帶大地電磁深探測剖面,對青藏高原的地殼結構進行了研究。研究表明,在青藏高原阿尼瑪卿山之下,存在一個面積約10-15萬平方公里的巨大地下空間。

研究青藏高原是一門顯學

兩大板塊“碰撞”出新疑問     

 大陸形成的板塊學說是地球科學界的主流觀點。1915年德國氣象學家魏格納在《大陸與海洋的起源》一書中曾提出過大陸漂移的學說,卻因缺少證據而未能讓人信服。到上世紀60年代初,美國普林斯頓大學教授赫斯提出了海底擴張的概念,並得到古地磁學、地球年代學、海洋地質學等一系列學科新證據的支持。地學界普遍接受了活動論的觀點,並逐漸形成了板塊運動學說。   

  青藏高原是大陸中頗為突出的構造體,因而也是研究板塊碰撞的最理想地域。參與此次電磁探測的中方學者,中國地質大學地下資訊探測技術與儀器教育部重點實驗室魏文博教授表示,青藏高原有其獨特性,海拔高、範圍廣,因此,青藏高原的形成、演化和新構造發展是我國和亞洲,乃至全球新生代最重要的地質事件。   

  在這門顯學中,解釋青藏高原的地殼增厚、高原隆升是破解青藏高原演變的第一道門檻。   

  根據主流觀點,在7000萬年前,歐亞大陸和印度次大陸的碰撞形成了青藏高原。關於這一演變過程,至今已有多種學說。魏文博介紹了其中主要的幾種。   

  第一種假說認為,印度大陸俯衝到歐亞大陸下面,把青藏高原抬了起來,既為大陸俯衝說。在大陸俯衝的作用下,青藏高原地殼的厚度比一般的厚。青藏高原南部地殼厚度為70至80公里,而一般為30-40公里,科學家認為這種“超厚”完全是因為西藏地殼和印度地殼累加而成。延遲俯衝說與第一種假說類似,認為印度大陸沖到了雅魯藏布江後,到一定程度後就呈現下陡趨勢,一直深入到了地幔。第三種是大陸貫入說,認為印度大陸和歐亞大陸分屬剛、軟兩種特質。由於是軟物質,印度大陸貫入到歐亞大陸。   

  無論是哪種假說,兩大板塊碰撞了,青藏高原隆起了。但科學家在對碰撞前後的物質核算中,卻有一個驚人的發現:物質不守恆了。這引發了新的疑問。   

  美國學者勒.皮雄等人早在上世紀70年代,就估算出了自印度板塊和歐亞大陸碰撞以來地殼縮短造成的地表損失量可能在57×105至62×105平方公里之間,而將這一資料與地殼的增厚量進行了比較之後,有18×105至30×105平方公里的短縮,即二分之一或三分之一的短縮量不能被青藏高原的地殼增厚解釋。   

  學者推論,這部分未對地殼增厚做出貢獻的地殼物質必然橫向擠出或由下地殼進入地幔而損失。   

  電磁學探測地球內部信號

  青藏高原下有神秘地下空間   

  然而真正要解開這個謎,必須潛入“地下”世界。魏文博表示,只有在地球內部,才能找到能回答陸地內部造山、青藏高原物質流向等本源問題的正確信號。   

  於是,在1995年,一支由來自加拿大、愛爾蘭、中國、法國等國的學者組成的國際聯合小組運用了電磁學方法,佈置了四條超寬頻帶大地電磁深探測剖面,希望能找到地球內部回饋出的資訊。   

  之所以運用電磁學原理去探究地殼、地幔,是因為地球內部本身存在電磁場信號。魏文博解釋,這一原理很簡單,頻率越高的信號,瞭解不同深度的地層結構。   

  通過這些信號的收集可以更清楚瞭解高原底下的“活動”。當然這種信號也受到很多因素的制約,如太陽黑子、太陽風等等。   

  四條超寬頻帶大地電磁深探測剖面,由西向東,分佈在雅魯藏布江,代表了青藏高原南部由西向東的整個態勢:最西的一條電阻率高,導電性差,而東面的三條電阻率低,導電性好。這一條線東西方向綿延1000多公里,越往東測得的電阻率越低。   

  這一從地球內部發出的信號吸引了科學家,“這是一種很不尋常的地殼結構。”魏文博教授解釋說,青藏高原100公里深度範圍內地殼的電導高達0.3萬至2萬西門子,是典型穩定大陸地殼的10至100倍。而更為顯著的特徵是,青藏高原南部,自西向東,其導電性越來越好,說明其地下有一種電阻小的神秘物質,且越往東,這一物質的規模越大。   

  魏文博一行科學家分析了幾種可能性。“通常來說,固體岩石的導電性差,高導體物質一般為金屬、石墨、水等。”一開始,科學家們認為是地下金屬成分增多了,但探測結果卻表明沒有如此富足的礦藏,而石墨層在青藏高原的分佈也被排除。或者地下有一些類似于水的液態物質,並溶解了很多鹽分,但這一點也很難得到觀測的證據。   

  最後,科學家們判斷,在深層的地殼下,水一般以形態特殊的水分子存在于岩層中,出現如此集中的高導電性則證明,青藏高原東部有可能存在廣闊的地下海洋。   

  關於青藏高原的隆升機制,有多種不同的假說。延遲俯衝假說(1987)又被稱為“千斤頂模型”。專家認為,印度板塊以每年50mm的速度插入到青藏高溫粘性的(牛頓體)下地殼中,產生的抬升力作用於脆性的上地殼底部,使青藏隆升。這一過程類似於液壓千斤頂,印度板塊相當於插入歐亞板塊的活塞,把力傳遞到整個青藏地區使其上升。(圖:7-15 印度板塊與歐亞板塊的軟碰撞(左)和硬碰撞(右))。   

  與假說一最大的不同是,大陸塊體並非俯衝於青藏地殼底部或上地幔軟流層內,而是插入到了青藏下地殼中。“這就像撐起的帳篷,俯衝地殼之下的剛性地幔很可能與俯衝地殼發生折離,並且構成了廣闊的地下空間。青藏高原東部表現出高導電性,即是地下空間內的海洋造成的。”   

  “地下海洋沿青藏高原東側的地殼弧形構造分佈,位於青海的阿尼瑪卿山之下存在著一個廣闊的地下空間,初步估算面積約在10-15萬平方公里之間。”趙銘博士稱,“柴達木盆地原本是高原,其下也存在地下空間,後來坍塌就構成了柴達木盆地。

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