地球的地質活動從未停歇，但近年來的多項突破性研究揭示了一個更為活躍且充滿變革的內部世界：從地幔到內核，地球內部正經歷著多層次的“分裂”過程。

這些發現不僅重塑了人類對地球深部動力學的認知，更揭示了其對地表環境、資源分布乃至大陸演化的深遠影響。

2025年初，澳大利亞柯廷大學的科學家通過分析3983個來自地中海海底中央山脈的巖石樣本，結合機器學習技術，揭示出地幔并非均質層。

而是分裂為兩個組成迥異的巨型區域——非洲區與太平洋區。其中，非洲之下的地幔包含的元素和同位素種類顯著多于太平洋區域。

這一分裂并非新近發生，而是與地球歷史上超級大陸的聚散息息相關。

古超級大陸（如盤古大陸、羅迪尼亞大陸）的裂解與碰撞驅動了地幔物質的對流與分異。

地幔底部存在兩個被稱為 “大型低速剪切區”（LLSVPs）的巨型異常結構，分別位于非洲和太平洋下方。

這些結構像“臃腫的瘤子”附著在外核邊界，通過熱柱活動將深部物質上涌至地表。

地幔兩區域特征對比

區域 非洲區 太平洋區

物質組成 高度異質，元素/同位素多樣 相對均質

與地表板塊對應 非洲大陸及周邊 太平洋板塊

地震波速 顯著低速異常 低速異常較弱

對資源影響 稀土富集潛力高 金屬礦產關聯性較低

這些深部物質上涌不僅是板塊運動的引擎，更為關鍵礦產資源的形成創造了條件。

研究表明，非洲下地幔的化學復雜性可能解釋了該地區稀土元素富集的現象——這些元素是電子產品、清潔能源技術不可或缺的原料。

2025年2月發表于《自然-地球科學》的研究首次證實：地球的固態內核正在經歷可觀測的形變。

美國南加州大學John Vidale團隊分析了1991-2023年間128次南大西洋地震的地震波數據，通過對比168對穿越內核的波形，發現內核邊緣區域的物理性質變化無法僅用自轉速度改變解釋，必須引入 “形狀改變”模型。

內核的動態變化機制復雜且多層次，液態外核的對流產生強大電磁力，像“無形的手”不斷扭曲固態內核表面，導致其發生類似“山體滑坡”的塑性變形。

內核自轉速度在數十年尺度上反復變速，最快時比地殼多轉0.1°，最慢時則滯后，這種變速直接影響一日長度的毫秒級波動，內核-外核邊界溫度接近鐵鎳熔點，部分區域可能發生周期性熔融與再凝固，引發局部形變。

維戴爾教授提出了一個更為深遠的預測：未來數十億年內，內核可能通過持續吸收外核熔融金屬，最終形成一個完全固態的金屬球體。這一過程若發生，地球磁場將徹底崩潰，現有生物圈面臨毀滅。

地球深部的分裂運動直接體現在地表最宏大的地質奇觀上——東非大裂谷正以每年超過6.35毫米的速度擴張，將非洲大陸撕裂為索馬里板塊與努比亞板塊兩部分。

加利福尼亞大學圣塔芭芭拉分校的最新監測顯示，這一分裂在埃塞俄比亞北段尤為迅速，可能在100-500萬年內形成全新的海洋。

大陸分裂的動力鏈可追溯至地幔深處：非洲下LLSVP區域的熱物質上涌，導致巖石圈減薄，地表形成兩條主裂谷帶——東支（埃塞俄比亞-肯尼亞）與西支（烏干達-馬拉維），裂谷持續擴張使海水侵入，最終將形成類似紅海的新生洋盆。

盡管地質學界對分裂結局仍有爭論（如北美中陸裂谷未完全分離的例子），但衛星與地震監測均表明，非洲裂谷的擴張速率正在加快，淺層地幔的低密度異常證實了巖石圈正處于活躍伸展階段。

地球表層的分裂本質上是深部能量傳遞的終極體現。2024年里斯本大學與約翰內斯古騰堡大學合作開發的三維俯沖帶數值模型，首次實現了對板塊俯沖起始過程的高精度模擬。

該模型融合了地球重力場、板塊邊界應力和地幔對流反饋，揭示了一個關鍵機制：俯沖帶可自我再生。

俯沖系統的動態循環包括：已有俯沖帶在停滯期前端可自發產生新俯沖帶（如大西洋正在形成的俯沖系統），俯沖方向在數百萬年內可能完全反轉，引發板塊重組，1755年里斯本大地震被解釋為大西洋俯沖帶激活的前兆。

應力集中是地表分裂的直接推手。2022年瀘定M_s6.8級地震研究證實，當區域最大剪應力超過6.95 MPa時，巖質滑坡面積與密度急劇增加。斷層帶附近受擾動應力場控制的巖體，更易沿預設結構面發生失穩滑動。

地球內部的分裂現象并非孤立存在，而是構成一個跨圈層的聯動系統。大洋巖石圈研究發現，礦物晶體定向排列（CPO）導致熱導率呈現各向異性。

橄欖石晶體使垂直熱導率比各向同性值低6-12%，導致60 Myr年齡的洋盆下地幔溫度升高18-28K。

這種熱力學異常進一步影響資源分布：地幔化學分異區（如非洲下LLSVP）成為關鍵金屬元素的源區，板塊分裂速率影響俯沖帶碳通量，調節大氣CO?水平，鋅、硒等微量元素通過熱液活動釋放至海洋。

隨著分裂過程持續，地表環境將被重塑。東非裂谷內未來海洋將催生獨特的生物群落，應力場重組加劇地震與滑坡風險（如瀘定地震案例），內核變形若持續數十億年，將削弱地磁場，增加宇宙輻射通量。

地球內部的裂變之舞從未停歇——從地幔的化學分異、內核的塑性變形到大陸的物理撕裂，這些過程跨越從數十年到數十億年的時間尺度。

科學家通過地震波層析成像、數值模擬與礦物各向異性分析，逐漸拼湊出地球深部活動的全景圖。

隨著非洲大陸加速分裂、大西洋俯沖帶逐漸激活，人類將見證地質歷史的現場直播。這些分裂既是威脅，也蘊含機遇。

對地幔物質循環的理解助力人類勘探關鍵礦產資源；而對內核動力學的洞見，或許終將揭示行星磁場的終極命運。

當地球內部的分裂面紗被層層揭開，我們愈發意識到：腳下這顆星球，始終是一顆躁動而充滿生命力的動態行星。