不明力量在35000米以下的地底涌动

科学家探测到大量“不可能发生”的地震。

地震的发生，一个重要原因是地壳相对而言很脆。漂浮在柔软地幔上的地壳由于难以变形而会在压力下破裂错位，从而导致地震。

所以长期以来，科学家认为地震不可能发生在地幔中。因为地幔较为柔软。在压力下，地幔会倾向于流动和变形，而非突然折断。

但是近年来，科学家发现了许多发生在“莫霍面”以下的深源地震。这些地震的震源至少在35千米以下，很多位于地幔内部，让人大感不解。

所谓“莫霍面”，全称是“莫霍洛维奇不连续面（Mohorovičić discontinuity）”，指的是脆性地壳和炽热粘稠地幔的分界线。

来自斯坦福大学的Simon Klemperer等人近日绘制了一张深源地幔地震的分布图，在这张图上人们发现，这种“不可能发生”的地震实际上在全球各地经常发生。

要定位深源地震相当困难，尤其当它们规模不大时。而一般来说，地幔地震无论震级如何，地面都无法感知。“莫霍面”的深度也因地而异，所以一些深源地震的震源实际上仍然可能在地壳内。

要确定地震是否发生在地幔，通常需要事先知道当地的地壳厚度，这无疑加大了探测难度。研究人员开发了一种新方法，可以通过分析特定类型地震剪切波的模式，来判断震源是在“莫霍面”之上还是在“莫霍面”之下。

研究人员在排除了发生在板块俯冲带的深源地震——因为这些地方的地壳可以深入地幔内部——后发现，地幔地震实际上在全球各地均有发生。

研究人员发现，有一条密集的地幔地震带从阿尔卑斯山脉一直延伸到了喜马拉雅山脉，它的存在可能与造山运动中的大陆碰撞有关。东非有一个地幔地震群，可能是因为那里的板块正在分裂。此外美国西部和加拿大巴芬湾下方也有地幔地震发生。

部分地幔地震群所在的位置令研究人员感到吃惊，比如白令海。因为此前从未有人在这些地方探测到地幔地震。

地幔地震发生的确切原因在很大程度上是个谜。它可能并非由单一原因造成，而是地球内部热力、重力和流体共同作用的复杂结果。

大陆地幔地震全球分布图。

Axel Wang

参考

Continental mantle earthquakes of the world

https://doi.org/10.1126/science.adz4367