奇怪的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)地殼“滴”入地球的腹部

土耳其安納托利亞中部高原地球表面的皺紋和草皮是新發(fā)現(xiàn)的一類板塊構(gòu)造的硝煙槍。

在抑郁癥被稱為科尼亞盆地的地殼正在慢慢深入行星內(nèi)部，這一過(guò)程不僅逐漸塑造了盆地的表層地質(zhì)，還逐漸塑造了周圍的高原。

它被稱為巖石圈滴落，這種現(xiàn)象最近才在地球上被發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)學(xué)家仍在弄清楚它的不同表現(xiàn)方式。

“查看衛(wèi)星數(shù)據(jù)，我們?cè)诳颇醽喤璧赜^察到一個(gè)圓形特征，地殼正在下沉或盆地正在加深，”地球物理學(xué)家 Julia Andersen 說(shuō)多倫多大學(xué)的。

“這促使我們查看地表下的其他地球物理數(shù)據(jù)，我們?cè)谄渲锌吹搅松系蒯５牡卣甬惓：驮龊竦牡貧?，告訴我們那里有高密度物質(zhì)，并表明可能存在地幔巖石圈滴落?！?/p>

我們對(duì)它的工作原理有很好的了解。當(dāng)?shù)厍虻膸r石地殼下部加熱到一定溫度時(shí)，它開(kāi)始變得有點(diǎn)粘稠。然后，像蜂蜜或糖漿一樣，它慢慢地向下滲出——有點(diǎn)像Pitch Drop實(shí)驗(yàn)，但更大更慢。

當(dāng)這個(gè)下降時(shí)，它會(huì)把行星殼也一起拉下來(lái)。這將創(chuàng)建一個(gè)抑郁癥或盆地。然后，當(dāng)水滴分離到地幔中時(shí)，表面反彈，向上凸起，產(chǎn)生廣泛的影響。

我們才開(kāi)始了解這個(gè)過(guò)程不久前，但對(duì)其演化進(jìn)行建模已經(jīng)使 Andersen 和她的同事能夠確定地幔中發(fā)生滴落的一個(gè)區(qū)域。在安第斯山脈中部下的 Arizaro 盆地.

現(xiàn)在，對(duì)地表地質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的仔細(xì)分析使他們發(fā)現(xiàn)了安納托利亞中部高原下的另一個(gè)滲出物滴落——路標(biāo)是科尼亞盆地。

眾所周知，安納托利亞中部高原會(huì)隨著時(shí)間的推移而上升。先前的研究表明，由于硬皮滴落的釋放，在過(guò)去的 1000 萬(wàn)年里，它的高度上升了大約一公里（0.6 英里）。

但還有科尼亞盆地，它以每年約 20 毫米（0.8 英寸）的速度向下下降。這聽(tīng)起來(lái)并不多，但一個(gè)正在上升的地區(qū)一塊下沉的土地值得進(jìn)一步調(diào)查。

該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)表明，高原的更廣泛區(qū)域在將其粘稠的熔融負(fù)載放入地幔后，正處于巖石圈滴落過(guò)程的反彈階段的陣痛中。科尼亞盆地？這是一個(gè)更小的第二次滴灌形成。

“隨著巖石圈變厚并滴落到該地區(qū)下方，它在表面形成了一個(gè)盆地，后來(lái)當(dāng)下面的重量脫落并沉入地幔的更深處時(shí)，盆地就會(huì)涌現(xiàn)出來(lái)?！?a>說(shuō)多倫多大學(xué)的地球科學(xué)家 Russell Pysklywec。

“我們現(xiàn)在看到這個(gè)過(guò)程不是一次性的構(gòu)造事件，最初的滴落似乎在該地區(qū)的其他地方催生了隨后的子事件，導(dǎo)致科尼亞盆地在土耳其不斷上升的高原內(nèi)奇怪地迅速沉降?！?/p>

研究人員通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該模型。他們?cè)谟袡C(jī)玻璃罐中裝滿了一種名為聚二甲基硅氧烷作為地球粘稠的下地幔的代表。使用聚二甲基硅氧烷和造型粘土的混合物來(lái)復(fù)制上地幔，而陶瓷球和硅砂的混合物用作地殼。

然后，他們插入了一個(gè)密集的”種子“進(jìn)入上地幔層引發(fā)滴落，并觀察結(jié)果。不到 10 小時(shí)，第一滴就開(kāi)始落下。大約 50 小時(shí)后，當(dāng)它到達(dá)箱子底部時(shí)，二次滴液已經(jīng)開(kāi)始下降。

兩種滴水都與表面的水平變形無(wú)關(guān)——只與垂直變形有關(guān)。這些變形與科尼亞盆地一致。

“我們注意到，隨著時(shí)間的推移，這種二次滴水確實(shí)將地殼向下拉并開(kāi)始形成一個(gè)盆地，盡管地殼在表面沒(méi)有水平運(yùn)動(dòng)，”Andersen 說(shuō).“研究結(jié)果表明，這些主要構(gòu)造事件是相互關(guān)聯(lián)的，一次巖石圈滴落可能會(huì)引發(fā)行星內(nèi)部深處的一系列進(jìn)一步活動(dòng)?！?/p>

這些結(jié)果表明，巖石圈滴落是一個(gè)多階段的過(guò)程，并巧妙地解釋了在安納托利亞中部高原觀察到的奇怪的、同時(shí)隆起和沉降的過(guò)程。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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