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我国测绘人员研究发现南极大陆在向南美漂移


http://www.sina.com.cn 2006年04月24日 16:41 北京科技报
科技时代_我国测绘人员研究发现南极大陆在向南美漂移
中国南极测绘研究中心主任鄂栋臣教授
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  -文/本报记者 吴洣麓

  近日,记者获悉,我国的测绘人员经过1997年到2005年的精确观测,首次获得了南极板块的运动情况。研究人员发现,南极大陆总体上在向南美运动。此种结论是如何得出的,记者连线采访了中国南极测绘研究中心主任鄂栋臣教授。

  南极板块呈现“左右”摇摆,专家解释跟地质构造有关。

  观测数据表明,地处南极半岛的长城站地区,在水平方向上呈现向美洲大陆稳定运动的趋势,平均年运动量为18.50毫米。地处东南极的中山站地区在水平方向呈现西南运动的趋势,东南极年均运动量为8.70毫米。并且,根据数据显示,长城站地区的年均运动量高于中山站地区的年均运动量。而年均运动量最大的是位于南极半岛地区的巴西费拉兹站,每年运动约2.27厘米。也就是说,从板块运动的幅度来看,西南极大于东南极,南极半岛又大于南极其他地区,为什么会产生运动幅度的不同呢?单凭长城站和中山站地区的运动趋势,就可以判定整个南极板块的运动情况吗?中国南极测绘研究中心主任鄂栋臣解释说,板块运动其实就是地质构造运动,南极局部板块运动速度不完全一致主要跟南极的地质构造有关。“南极板块附近有南美板块、澳大利亚板块和太平洋板块,长城站所处的南极半岛正好位于几大板块交会的地方,所以地质构造比较复杂,地质活动也相对激烈,反映在板块运动速度上就会快一些;西南极的地形也比较复杂,时有海底火山运动和裂谷发生;而中山站所处的东南极属于前寒武纪地质,地质活动比较稳定,板块运动速度相对较慢。

  按照目前的运动速度和趋势,将来南极板块会不会和南美板块合并呢?“未来有很多不确定的事,很难预测此事。”鄂栋臣说,“两个板块之间其实还相差几千公里的距离,南美板块自身也在运动,虽然现在的监测数据显示南极板块朝南美方向运动,但是很难保证将来它的运动方向不发生变化。”

  各国监测对南极板块“南美偏东”运动趋势表达了一致观点。

  众所周知,南极是非常寒冷的,平均气温只有零下二十多摄氏度,气候比北极更加恶劣,狂风

暴雪是“家常便饭”,其天气更是以“迅雷不及掩耳”的速度变化,甚至在仅几十米的路程中,天气就可以从晴空万里变成乌云密布。而南极的总面积约为1400万平方千米,占去了整个地球陆地面积的十分之一,相当于一个半中国大。这么大的地方又有95%的面积被冰覆盖,再加上一年好几个月的极夜现象,南极的测绘工作的困难程度可想而知。

  被誉为中国“极地测绘之父”的鄂栋臣教授,曾经是南极

长城站和中山站的建站者之一。他在接受记者的采访时说,尽管目前都是利用卫星进行观测,但是为了接收卫星信号,地面的监测仪器一般安在户外,天线也要安在与地壳相连的基岩上,恶劣的自然条件使得仪器遭受破坏的频率很高,一般每两三年就要花很大的代价进行仪器更换工作。因此在这种特殊的自然条件下,加强科考工作的国际间合作是必不可少的。

  鄂栋臣说,今年比较重要的国际合作就是1月20日进行的“南极国际GPS联测”,南极地区所有科学考察站的GPS观测站,包括我国的长城站和中山站都加入了这次联测,而这次国际合作对演算南极板块的漂移趋势起了很大作用。“各国科考站通过监测所获得的数据是可以资源共享的,所以在分析演算的时候,不仅依据我国测绘人员所观测的数据,也将其他国家科考站的数据进行分析对比。我们研究发现,各国科考站的监测数据虽然存在细微的差别,但是所显示的南极板块运动趋势是一致的,都是倾向南美偏东的方向运动。”据了解,为了能够持之以恒地监测南极地壳运动的情况,1997年的1月,我国在中国南极长城站设立了GPS卫星观测站;1998年12月,我国又在中国南极中山站设立了GPS常年卫星跟踪站。

  澳大利亚板块与南极板块背道而驰,板块运动能量来源仍然是谜。

  记者了解到,根据1997年至2004年连续7年的CPS观测数据,武汉大学中国南极测绘研究中心的科学家们去年便将南极洲周边板块的运动规律揭示出来,而今年综合利用其他国家GPS观察站的观测资料,经过科学的数据分析,我国科学家得出南半球各大板块的整体运动图像:太平洋板块向西北运动,纳兹卡板块向东北运动,非洲板块向东北运动,南极板块向南美运动,澳大利亚板块背离南极板块向北运动。

  鄂栋臣指出,澳大利亚板块的运动比较特殊,从古至今其运动状态基本保持稳定的态势。大约在5000万年以前,澳大利亚板块就开始以每年7厘米至8厘米的恒定速度背离南极板块,而根据GPS观测数据,研究人员发现,澳大利亚板块上CPS观测站的水平运动速度在每年6厘米至8厘米的范围内,仍然与南极板块背道而驰。

  鄂栋臣告诉记者,监测板块运动是南极科学考察的一项重要测绘工作,由于空间观测技术的发展,就连每年1厘米的板块运动,也能够连续数年进行观测,现在的科学技术手段已经可以将数字精确到毫米了,但这都不是最终目的。“其实根据7年时间的监测,南极板块不过移动了六七厘米左右,运动速度还是非常缓慢的,这个速度也验证了地质学家的结论———南极大陆是地球上最大的

地震活动明显不发育的地区。而到底是一股什么力量促使南极板块朝南美方向运动,目前南极冰川融化问题会不会跟板块运动方向有关联,这都是我们将要探索的问题,这对掌握海陆变迁的规律有很密切的联系。”

  -背景知识

  南极是如何形成的?

  科学家现在推断,两亿年前南美洲、非洲、澳洲和南极洲曾经是一个超级大陆,发现的化石也表明,那儿曾经是一个有热带风光大陆。经历了1亿多年漫长的过程,大陆板块运动把南极从超级大陆分离开来,使它漂向南极。地球自转轴的倾斜,使南极在冬季时几个月看不到太阳。即使在夏季,太阳光也几乎都被白雪反射掉了,很难融化那万年的积雪。

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