陕西
在大多数人的印象里，南极洲是一片地质上极其安静的大陆：数千米厚的冰盖覆盖大地，既远离环太平洋的火山地震带，也没有活跃的板块碰撞，似乎连地壳的震动都与这里无缘。
但发表在《科学》杂志上的一项最新研究，彻底打破了这个认知：科研团队在东南极戴维冰川的下方，发现了数百次发生在上地幔内部的中深源地震。
这些发生在板块内部的深部震动，不仅刷新了我们对南极地质的认知，也为解释全球范围内的异常地震提供了全新的思路。
按照经典的板块构造理论，地震几乎都发生在板块交界地带：板块相互碰撞、俯冲或者错动，岩石受力破裂，就会引发震动。
而板块内部的地壳应该相对稳定，很少发生变形。
更难解释的是深度超过70公里的中深源地震——在地下几十上百公里的深度，温度和压力都显著升高，通常认为岩石会变得柔软、容易发生塑性变形，本该像橡皮泥一样缓慢形变，而不是像玻璃一样脆断引发地震。
此前全球仅在阿富汗兴都库什、摩洛哥阿特拉斯山脉、罗马尼亚弗朗恰等少数区域发现过这类板内中深源地震，学界通常用古俯冲残留板片、大陆岩石圈拆沉、地幔滴状下沉等机制解释。
但南极显然不符合这些条件：这里没有现代俯冲带活动的痕迹，地下层析成像也没有发现下沉的残留岩石圈。
想要弄清这些地震的成因，首先得先准确锁定它们的位置。
研究团队整理了东南极维多利亚地区49个地震台站、跨度十余年的观测数据，用经过迁移学习优化的深度学习算法筛选信号。
过去受限于技术，很多震级小于3级的微弱地震会被冰盖滑动、仪器噪声等信号掩盖，而AI模型能精准识别地震波的纵波、横波到时，从海量数据里识别出1068次地震事件，震级在1.6到3.5级之间。
经过精准重定位后，这些地震明显分成了两群：
一群是0到40公里深的浅源地震，和冰盖底部滑动、冰川运动等冰冻圈过程有关，和此前的认知一致。
另一群足足有510次，属于深度大于70公里的中深源地震，集中在100到150公里的深度范围，全部聚集在戴维冰川下方的岩石圈-软流圈边界附近。
研究人员通过波速模型验证、概率密度定位等多重方法交叉核对，确认这些地震的水平与垂直位置误差均不超过20公里，这绝非误判。
那为什么偏偏是戴维冰川下方出现了这么多深源地震？
谜底藏在地下的岩石圈结构里。
东南极洲是有着数十亿年历史的古老克拉通，地下的岩石圈又厚又冷，坚硬且强度极高；而西侧的西南极裂谷系统岩石圈更薄、温度更高，质地更软。
两者在横贯南极山脉一线交汇，形成了一道陡峭的岩石圈强度梯度带——就像一块厚硬的钢板旁边挨着一块薄软的铁皮，受力时最容易断裂的地方，永远是两者交界的边缘。
但光有强度梯度还不够。
地下更深处的软流圈地幔在缓慢流动，会给上方的岩石圈施加垂直方向的力，造成地表的动态抬升。
在戴维冰川的南北两侧，皇家学会山脉和深冻山脉下方的热地幔物质延伸更靠内陆，抬升作用更强；而戴维冰川所在的位置，热低速地幔体位置更靠外，抬升幅度更小。
一高一低的差异，就让坚硬的东南极岩石圈边缘像被两端抬起的木板一样，发生了向上凹的弯曲，在岩石圈内部形成“浅部挤压、深部拉张”的应力分布。
100到150公里的深度恰好是个微妙的位置：该深度处东南极冷岩石圈的温度约为690℃，还没高到让岩石完全失去脆性，依然能发生摩擦型破裂。
当弯曲积累的应力超过岩石强度极限时，就会产生断裂，引发地震。
研究团队解出了13次地震的震源机制，其中9次以挤压为主，4次以拉张为主，整体与弯曲应力的分布模式相吻合。
目前热剪切失稳等其他机制尚不能完全排除，但观测结果更支持冷岩石圈内的摩擦失稳成因。
更有意思的是，地表的冰盖也在这场深部地震里扮演了角色。
冰川的重量会给地壳施加额外载荷，冰川侵蚀引发的地壳均衡抬升、冰盖消长带来的冰均衡调整，都会叠加在岩石圈的弯曲应力之上。
从百米厚的冰盖到百公里深的地幔，冰冻圈、岩石圈、软流圈三层联动，共同促成了这些特殊的地震。
厚厚的冰盖之下，南极大陆的地下远比我们想象的更活跃。
这些微弱的深部震动，既是地球内部应力的低语，也是解开板块内部构造活动之谜的钥匙。
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