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【导读】近日《地质学》期刊发表文章，发现气候变化显著影响了地球的断层活动。末次冰期最大值期间，巨大的冰川覆盖山脉，如同巨石压住断层，减缓其滑动。冰川消融后，“巨石”移除，地壳回弹，导致山前正断层的约束应力降低。研究人员通过激光雷达数据和模型模拟证实了这一点：冰川融化后，断层滑动速度至少是之前的五倍！这表明气候变化不仅影响地表环境，也深刻影响地球深部构造。
科罗拉多州阳光明媚的桑格雷德克里斯托山脉（Sangre de Cristo Mountains），看起来平静安详，然而，一项新的地质研究却揭示了它隐藏的惊人秘密：气候变化，特别是冰川的消融，竟然在悄无声息地改变着山脉的构造！想象一下，一座巨大的冰川压在山体上，就像一个沉重的盖子，压抑着地下的力量。几万年前的末次冰期最大值（Last Glacial Maximum, LGM），这里覆盖着厚厚的冰川。这些冰川就像一个巨大的“压舱石”，抑制着山脉下方断层的活动。但是，随着气候变暖，冰川开始融化，这个“压舱石”逐渐消失。就像压在弹簧上的重物被拿走一样，山脉底部的地层开始回弹，释放出之前被压抑的能量。这种能量的释放，主要体现在山脉边缘的一条重要的正断层（normal fault）上。科学家们利用先进的激光雷达（Light Detection and Ranging, LiDAR）技术，制作了山脉的三维地图，精确地测量了这条正断层错位的程度。他们发现，断层错位的量与冰川融化后地壳回弹（rebound）的量非常吻合。简单来说，冰川融化后，地壳像海绵一样回弹，而断层也跟着“松动”，滑动得更快了。为了更深入地了解这个过程，研究人员构建了复杂的模型，模拟了冰川融化对断层应力的影响。他们发现，冰川融化后，断层的约束应力（clamping stress）——也就是阻止断层滑动的力量——显著降低。就像解开了绳索，断层更容易滑动。研究结果发现，末次冰期最大值之后，也就是冰川融化之后，断层滑动的速度至少是之前的五倍！这表明，气候变化并非只是影响地表的环境，它也深刻地影响着地球深处的构造运动。科学家们认为，类似的现象可能发生在世界上其他受冰川作用影响的地区。随着全球变暖加剧，冰川融化加速，这种由气候变化引起的构造活动变化可能变得更加频繁和剧烈，这意味着我们需要重新评估一些地区的地震风险。![]()
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参考文献：Cecilia Hurtado, Sean F. Gallen; Exploring the impact of deglaciation on fault slip in the Sangre de Cristo Mountains, Colorado, USA. Geology 2024; doi: https://doi.org/10.1130/G52661.1
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