非洲令人困惑的巖石可能代表了已知最古老的地震

我們的世界可能看起來很脆弱，但地球已經存在了很長時間。如果我們冒險回到很久以前，我們會到達一個看起來根本不同的時代嗎？

答案就在于地球表面一些最早的廣泛遺跡，這些遺跡發現于非洲南部的一個偏遠角落。高維爾德– 地質學家稱為巴伯頓綠巖帶的地區。

盡管進行了多次嘗試，但該地區的地質構造已被證明難以破譯。但是我們的新研究已經表明，破解這一密碼的關鍵在于新西蘭海岸附近太平洋海底的地質年輕巖石。

這為我們的星球在年輕時的樣子開辟了一個新的視角。

我們的工作始于巴伯頓綠巖帶部分地區的新詳細地質圖（由 Cornel de Ronde 繪制）。這揭示了大約33億年前形成的古代深海海底的碎片。

然而，這個海底有一些非常奇怪的東西，我們需要對地球悠久歷史另一端的新西蘭的巖石進行研究才能理解它。

我們認為，人們普遍認為早期地球是一個更熱的地方，沒有地震，表面非常脆弱，無法形成剛性板塊，這是錯誤的。

相反，年輕的地球不斷受到大地震的震撼，這是由于一個構造板塊在俯沖帶中滑到另一個板塊下方而觸發的，這是板塊構造的一部分——就像今天的新西蘭一樣。

雜亂無章的巖石

長期以來，地質學家發現很難解釋巴伯頓綠巖帶的古老巖石。

在陸地或淺水中形成的地層 - 例如，結晶為蒸發物的美麗重晶石晶體，或冒泡的泥漿池的殘骸 - 被發現位于深海海底堆積的巖石之上。火山巖、燧石、砂巖和礫巖塊堆積如山，雜亂無章。

我們意識到這張地圖看起來與西蒙·蘭姆（Simon Lamb）繪制的地質圖非常相似，該地質圖是根據最近的海底滑坡的后果繪制的。這些是由新西蘭最大的斷層，即希庫朗伊俯沖帶的巨型逆沖引發的大地震引發的。

基巖由一堆沉積巖組成，這些沉積巖最初在大約2000萬年前鋪設在新西蘭海岸附近的海底。該地區位于深海海溝的邊緣，太平洋構造板塊在俯沖帶中向下滑動，引發頻繁的大地震。

新西蘭的巖石是閱讀巴伯頓綠巖帶地質記錄的關鍵。

曾經被認為無法翻譯的東西原來是巨大的山體滑坡的殘余物，其中包含沉積在陸地或非常淺的水中的沉積物，與積聚在深海海底的沉積物混雜在一起。

這一點的重要性在于，新西蘭的地質記錄是由俯沖帶大地震的深刻影響獨特創造的。這種情況至今仍在發生，最近一次是在2016年11月，當時凱庫拉7.8級地震引發了巨大的海底滑坡和碎屑雪崩，這些雪崩流入深水。

我們發現了這些地震最古老的記錄，隱藏在非洲南部的高原上。

解開其他謎團的鑰匙

我們的工作可能也解開了其他謎團，因為俯沖帶也與爆炸性火山噴發有關。

2022 年 1 月，湯加的 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 火山爆發了 60 兆噸原子彈的能量，將巨大的火山灰云送入太空。在接下來的 11 小時內，超過 200,000閃電罷工在這片云層中閃過。

在同一火山地區，水下火山正在噴發一種極其罕見的熔巖，稱為 boninite。這是早期地球常見的熔巖的最接近的現代例子。

在巴伯頓綠巖帶發現的大量火山灰可能是類似火山暴力的古老記錄。也許相關的雷擊創造了生命的坩堝，在那里鍛造了基本的有機分子。

隱藏在西南太平洋深處的是地球誕生后不久的回聲。它們為我們今天所知道的世界的起源提供了意想不到的線索，可能還有生命本身。事實證明，關鍵是構造板塊的俯沖。

西蒙·蘭姆，地球物理學副教授，Te Herenga Waka — 惠靈頓維多利亞大學和科內爾·德·隆德（Cornel de Ronde），首席科學家，GNS 科學

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