计算机模型正在帮助科学家解释东非裂谷系统下方一种令人困惑的变形模式。结果表明，非洲超级地幔柱——地球深处巨大的热地幔物质上升流——是产生与裂谷平行的异常运动以及地震波在下方岩石中传播的匹配模式的根源。

大陆裂谷作用发生在地球刚性外壳开始拉伸和变薄时。这个外壳称为岩石圈，包括地壳和地幔最上部。当岩石圈被拉开时，根据应力施加的速度和位置，其行为可能不同。在接近地表处，岩石可能破裂，产生断层和地震。在更深处，较热的物质可能更缓慢地变形。

地球物理学家D. Sarah Stamps将那些不同的行为比作“傻傻黏土”（Silly Putty）。她说：“如果你用锤子敲打傻傻黏土，它实际上会裂开并破碎；但如果你慢慢拉开它，傻傻黏土会拉伸。因此，在不同的时间尺度上，地球岩石圈的行为方式不同。” Stamps是弗吉尼亚理工大学理学院地球科学系的副教授。

在大多数大陆裂谷中，变形遵循相对可预测的模式。最强的运动通常发生在垂直于裂谷的方向，即地壳被拉开的方向。东非裂谷系统是地球上最大的大陆裂谷系统，确实表现出预期的裂谷垂直变形。但Stamps在超过12年的GPS测量中发现了其他现象：该地区的部分区域也在平行于裂谷本身的方向上变形。这种意外的运动成为她在大地测量与构造物理实验室团队的核心谜团。

在一项发表在《地球物理研究杂志》上的研究中，研究人员使用3D热机械模型来调查可能产生这种异常变形的原因。该模型由第一作者Tahiry Rajaonarison开发，他是新墨西哥理工学院的博士后研究员，在弗吉尼亚理工大学获得博士学位，并在Stamps的实验室工作。模拟表明，裂谷平行运动与非洲超级地幔柱相关的向北地幔流有关。

非洲超级地幔柱是一个巨大的上升地幔物质区域，从非洲西南部深处开始，向东北延伸穿过大陆。当它向北移动时，在地表下逐渐变浅。根据模型，这种深部地幔流可以解释不符合大陆被拉伸的简单模式的变形。

这些发现也为关于东非裂谷系统驱动力的长期争论增添了新证据。科学家们通常关注两种主要可能性：岩石圈浮力、地幔拖曳力，或两者的某种组合。岩石圈浮力作用在相对接近地表的地方，受岩石圈内高程和密度差异的影响。在东非，一个重要特征是非洲超级隆起，一个异常高地形的大区域。地幔拖曳力起源于地球更深部，是地幔物质在岩石圈下方运动以及流动地幔对上方刚性板块施加的力的结果。

Stamps在博士后研究期间首次记录了这种异常的裂谷平行运动。她使用的GPS站接收来自约25,000公里外绕地球运行的30多颗卫星的信号。这些测量精度足以跟踪毫米级的地表运动。她的观测使现有图景复杂化，因为浅层浮力可以解释裂谷间大部分预期运动，但无法解释沿裂谷的运动。

在2021年的一项研究中，该团队使用3D计算模拟来测试两组力如何……