声明:
1. 我的本意并不是回答这个问题,而只是应邀解释一下这一现象。
2. 与那国岛西部的这个水下构造,目前确实尚无定论,我只是发表点地质工作者的一家之言,仅供参考。
希望各位理解并配合,谢谢!
应 @眠眠 邀请,我来从一个地质工作者的角度解读一下与那国岛海底“结构”可能是什么。
传送门:有哪些考古发现完全推翻了人们之前对历史的认识? - 眠眠的回答(与那国岛海底人造遗迹说)
我认为,那个“结构”并不是人工建筑,而是地质成因的自然岩体。
理由如下:
1. 可以在岩石表面观察到三组相交的节理缝。
下图为“海龟”构造的近景,图中我们可以观察到,在最上层的三角形岩石的下层,岩石表面有两组相交的节理缝。
随着镜头继续向下走,很快我们看见了第三层岩体,与中间那层一样,岩体表面同样可以观察到两组相交节理。
通过在线量角器,读出夹角近似 60 度。考虑到拍摄视角的倾斜,这个角度可能有误差。
上面两组图,黄色虚线是一组节理,浅绿色虚线是我用错了……两组图的浅绿色虚线并不是同一组节理缝。
这个视角来看,这三组节理缝彼此的角度关系就明了了。
同时,我们还可以注意到,在每一组“台阶”边缘,这种角度关系都有所体现。
从其他的角度,我们似乎发现这三组呈特定角度的节理随处可见。
此外,白线箭头显示出该处岩层具有一定的成层性,紫色箭头则继续表明红色节理缝在底部岩层上依然发育。
地质解释:这是在挤压应力背景下,地层整体发生的剪切破碎,形成了具有规则夹角的“剪节理”,同时还形成了一组红色箭头代表的破裂缝。
有规则夹角的节理缝、在岩石的各层均发生破碎、在风化等外力作用下会逐层切割崩解,如下图所示,照片下部为高处,上部为低处。岩层破碎后一层层崩解。
有没有更好看的剪节理海岸呢?看这里~
那么,与那国岛的这处海底“结构”,其地层具有成层性吗?
答案是肯定的。
2. 可以观察到,组成该“结构”的岩石具有良好的成层性。
紫色代表一层层的地层,从左边可以看出成层性非常好,右边虽然远了一些,可是依旧可以看出成层性。白圈内的岩石显然是从高处崩落下来的,还是可以看见紫色的地层成层性。而如果你注意到白圈左侧一根紫线的左边,一条明显的缝出现了——你猜对了,这也是一条节理缝。
地质解释:剪节理控制下的、具有良好成层性的地层,随着节理缝逐渐切割岩石,可能在地震等因素下沿着某些薄弱的小层逐层崩解。这是因为地层并不总是均匀的,对于这些分层明显的岩层,有很大的概率是不同类型岩石的互层。
3. “排水沟”构造并不是单一的浮于表面的现象,而是根基很深的构造。
仔细观看这个排水沟,它下层的岩石上也有两条等宽的缝隙。
这表明了一种可能性:它也许是一个岩浆侵入岩墙,由于岩性不耐风化,在海平面低的时期(水深并不大,几米而已),这条岩墙优先遭受风化,形成一个小沟——我们称这个过程为差异风化。
来一点立体想象力:
知道这个泳者转身的瞬间,我发现了什么吗?
你看,这不是人工开凿的排水沟,而是一个贯穿上下地层的特殊条带。
或者是岩墙,或者是两条节理缝中的破碎体。
然而这张照片我们可以看出,它比两侧的岩石更加破碎,这可能表示它的抗风化能力更弱。
来看看示例:
4. 那两个圆洞,为什么不可以解释为海蚀孔 / 穴呢?
众所周知,海浪具有极强的破坏力。在岩石裸露的基岩海岸,各类海蚀地貌可以构成丰富多彩的地
貌。你们谁注意到上图的上一张,左下角有个圆形的浅坑?隐藏彩蛋哦~如果那个坑继续发育,
就会变成两个洞,像这样——
至于这两个圆圆的洞,事实上我奇怪于为什么只有两个洞而已……海蚀孔应该是广泛发育的才对呀。注意到这两个洞周围的岩石显得不那么棱角分明吗?是的,这是海浪侵蚀的结果。
对于能量巨大的海浪而言,在岩石表面掏几个洞那是轻松随意的。
就举一个例子好不好,图不好找,因为这个构造实在是太微不足道了……
5. 水底可以看见一个典型的海蚀崖,说明这个构造似乎并不是一个“堡垒”或者“金字塔”什么的。
在视频中,有一处提到所谓“城门”,在我看来其实就是一个海蚀拱顶(arch)嘛,而且还只是规模很小的海蚀洞。
6. 斜坡台阶是什么?
凭借我的经验,这个结构非常类似于正断裂发育部位的 transfer zone 构造,也叫构造转换带。或者 relay ramp(转换斜坡)【因为我就是研究这些东西的,囧】
转换斜坡构造,可以出现在各种尺度的正断裂结构下,如上图的米级尺度。
或者贝加尔北岸的数十公里尺度,再或者美国大峡谷某个地区的百米尺度(明天找图,今天有点晚了)
该水下构造的“阶梯”真的是“relay ramp”,那么必须满足该结构南侧发育一个倾向朝南的正断裂。
我们来看看该海底地形是否满足这一条件:
终于通过文献调研,找到了这个海底“地形”的确切位置——
与那国岛位于一个特殊的弧后拉张环境【即冲绳海槽,Okinawa Trough】南缘。北侧是年轻的弧后拉张盆地冲绳海槽,南侧是菲律宾板块(Philippine Plate)俯冲带。
小红点是与那国岛所在地,注意它的构造位置与 B 字母指向的冲绳岛很类似。
在上图红圈标出的 A-B 位置,是一个地震剖面,示意如下:
从 A 向西南方向,跨国冲绳海槽(Okinama Trough)以后,会来到琉球列岛脊(Ryukyu Ridge)。而在琉球列岛南北两侧,则分别具有发育北倾断裂(倾向冲绳海槽)和南倾断裂(倾向太平洋)的构造背景。
终于,我们可以得出结论:与那国岛本身作为琉球列岛的一个组成部分,构成了 Ryukyu Ridge 的一份子,于是也具有在岛屿南侧发育南倾正断层的构造背景。
这个时候,我们来放大谷歌地球,看看海底地球物理探测究竟隐藏了哪些秘密——
还记得白色箭头所指的,“与那国岛海底遗迹”所在点吗?
黄线是对海底地形的简单模拟,可以歪着脖子看一看……
最后的小结:
1. 与那国岛,位于冲绳海槽西部中末端南缘,琉球列岛脊上,从海底地形可以看出发育明显的南倾正断裂系。
2. “海底遗迹”南侧的斜坡 / 阶梯状物,可能是一组微型南倾正断层控制下的,具有转换斜坡背景的正断裂软连接系统(soft-linkage)。
3. “海底遗迹”本身发育砂泥岩薄互层(我忘记文献从哪看的了,但记住了岩性)。泥岩是脆弱地层,容易在海水冲刷下首先破碎,从而使上部砂岩地层容易崩解掉落。
4. 通过一系列潜水视频,我们可以发现该“海底遗迹”至少发育两组 X 共轭剪节理,并在一组或为节理、或为微型正断层的裂隙控制下,构成规则的几何外观,形成“海龟”、“五角星”等夹角清晰的地貌。
5. 海底可以看到明显的海蚀崖结构,形成了各种海蚀孔、海蚀拱顶、崩落岩块等。
6. 两组节理缝控制的一条狭长破碎带,或者一条岩浆岩侵入形成的狭窄条带,构成了会首先被海浪破坏的脆弱条带(差异风化),形成类似“排水沟”的地貌。
综上,通过一系列视频资料、图片资料和相关的地质文献资料,我认为该处海底地形为自然形成的概率要远远大于人工建筑的概率。
资料:
1. Yonaguni Ruins 网页内的视频地址:https://youtu.be/Oxv66CXx4tQ
2. 视频地址:https://www.youtube.com/watch?v=_ep9P6uX9BM
3. Yonaguni Monument 维基百科
4. Fabbri O, Fournier M. Extension in the southern Ryukyu arc (Japan): Link with oblique subduction and back arc rifting[J]. Tectonics, 1999, 18(3): 486-497.(地质图出处)
5. 木村政昭, 中村俊夫, 本山功, 等. 与那国島海底の第 1 遺構形成年代に関する調査・研究[J]. 名古屋大学加速器質量分析計業績報告書, 1999, 10: 149-166.(具体位置出处)
6. 木村政昭. Paleogeography of the Ryukyu Islands[J]. Tropics, 2000, 10(1): 5-24.
7. Letouzey J, Kimura M. Okinawa Trough genesis: structure and evolution of a backarc basin developed in a continent[J]. Marine and Petroleum Geology, 1985, 2(2): 111-130.
8. 日本最西端の海に眠る「与那国島の海底遺跡」 (基调为否认该“地形”为人工痕迹)
关于转换斜坡:
8. Peacock D C P, Parfitt E A. Active relay ramps and normal fault propagation on Kilauea Volcano, Hawaii[J]. Journal of structural geology, 2002, 24(4): 729-742.
9. Trudgill B D. Structural controls on drainage development in the Canyonlands grabens of southeast Utah[J]. AAPG bulletin, 2002, 86(6): 1095-1112.
10. Athmer W, Luthi S M. The effect of relay ramps on sediment routes and deposition: A review[J]. Sedimentary Geology, 2011, 242(1): 1-17.
写在最后的话:
木村政昭(Masaaki Kimura)教授是一个在冲绳海槽研究领域颇有建树的地质学家,在谷歌学术搜索他的名字,可以搜出很多正经的关于冲绳海槽的地质学 paper。然而,就是这样一位科学家,出于不知什么样的想法,将一个本应能够做出地质学判断的海底现象,解读成古人类活动遗迹,在日本国内外都引起了不小的争议。任何人的建树,也只是限于自己的领域,一旦超出自己领域去搞跨界研究,是很容易犯错的。我想,这个故事不管结论如何,对每个从事科学研究的后辈都应该有教育价值吧。
更新完毕。