一项针对东非大裂谷的研究表明，远古时期的加热与脱水作用能够强化大陆地壳，进而改变大陆裂解的方式与位置。

杜兰大学的研究人员与一个国际科研团队合作，揭示了为何地壳的某些区域始终保持着异常的坚固，而其他区域却会断裂并分离。这一发现对长期以来关于大陆如何弱化并最终分裂的观点提出了挑战。

该研究成果发表于《自然》杂志，聚焦于东非大裂谷的一段区域——当今为数不多的大陆板块正积极裂解的地点之一。研究团队以横跨肯尼亚北部与埃塞俄比亚南部的图尔卡纳洼地为考察对象，深入探究为何地壳的某些部分能够抵御形变而非裂开。

减薄处理令板材更坚固

在与蒙大拿大学、伦敦帝国理工学院、亚的斯亚贝巴大学、内罗毕大学及德丹·基马蒂大学的科学家携手合作下，研究人员发现，非洲板块的一部分在遥远的过去曾被拉伸变薄，如今却表现得如同刚性块体。与普遍的地质预期相反，该区域非但没有变弱，反而正积极抵抗形变。

研究团队将这种出乎意料的强度追溯到大约8000万年前发生的一次大规模加热事件。在这一时期，板块的深层失去了大量水分和二氧化碳。这种脱水作用改变了岩石的物理特性，使其更加致密、坚硬，且更不易弯曲和断裂。

“研究团队运用了多种技能和大量数据集，对板块结构及其特性进行了可视化呈现，我们的模型系统排除了控制板块裂谷起始位置的可能因素，”图兰大学科学与工程学院地球与环境科学系教授辛西娅·埃宾格（Cynthia Ebinger）说道。

实时成像变形

为揭示这些隐秘的地质活动在当今的运作机制，杜兰大学的科学家们在该地区开展了大规模的地震与全球定位系统（GPS）监测工作。通过将缓慢而持续的板块运动测量数据与地震引发的突发性位移数据相结合，研究人员绘制出了地壳的详细三维图谱。

这些地图揭示，活跃的地壳变形与火山活动在很大程度上绕开了先前变薄的区域，转而从其周边流过。因此，曾经看似最为脆弱的区域如今却展现出极为轻微的地壳形变，这一发现为理解古代地质事件如何塑造大陆未来演化提供了全新视角。

“我们的合作研究表明，形成深盆地的火山活动与板块拉伸作用避开了大陆板块中薄而干燥的区域，”马丁·穆西拉（Martin Musila）说道，他在杜兰大学的博士研究探索了本文所解决的那个构造难题。“在这一区域，8000万年前，板块深层的的水与二氧化碳被火山活动析出，脱水作用使板块更为坚固，地震波传播速度也更快。”

失败的裂痕重塑未来的分手局面

这些发现有助于解释大陆古裂谷（大陆分裂的古老尝试）为何未能形成裂谷，反而能使地壳板块更为坚固，更不易在未来发生断裂。这项研究不仅加深了人们对地震和火山灾害的认识，还为在墨西哥湾沿岸等古裂谷带定位矿产和能源资源的模型提供了参考。

参考文献：R. 库努迪斯（R. Kounoudis）、I. D. 巴斯托（I. D. Bastow）、C. J. 埃宾格（C. J. Ebinger）、S. 戈斯（S. Goes）、P. 周（P. Zhou）、M. 穆西拉（M. Musila）、C. S. 奥格登（C. S. Ogden）和A. 阿耶勒（A. Ayele）所著《裂谷作用在大型火成岩省发育中的重要性》，发表于2025年11月5日《自然》期刊。DOI：10.1038/s41586-025-09668-7

该项目由美国国家科学基金会和英国自然环境研究理事会联合资助，并得到了英国全球挑战研究基金和肯尼亚国家科学、技术与创新委员会的额外支持。