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克拉通的欺骗:地质学家挑战地球大陆历史和稳定性的传统观点 林尚沃

   日期:2024-03-21 14:00:55     来源:本站    作者:aikj123    浏览:181    
在这个假设的罗迪尼亚超大陆分裂期间的地壳和地幔的横断面视图中,地幔柱启动了下地幔的剥离过程。来源:刘丽君

一项新的研究挑战了这一点理解信仰a研究了地球稳定的克拉通,揭示了它们自形成以来在地壳下经历了反复的变形。有限公司与之前的理论不同,这项研究发现地幔的龙骨曾经被认为是浮力和稳定的,密度大,随着时间的推移会发生重大变化,改变了我们对二氧化碳的理解大陆演化和板块构造的作用。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一项新研究表明,地球大陆板块看似稳定的区域——即所谓的稳定克拉通——自遥远的过去形成以来,在地壳下遭受了反复的变形。这一假说违背了几十年来传统的板块构造理论,并试图回答为什么大多数克拉通在结构上保持稳定,而它们的底部经历了重大变化。

在伊利诺斯州地质学教授刘立军领导的一项研究中,研究人员使用先前从地球最上层的地壳和地幔刚性层(即岩石圈)收集的密度数据,来检查克拉通表面地形与其底层岩石圈层厚度之间的关系。

这项研究的结果发表在《自然地球科学》杂志上。

研究报告称,自克拉通形成以来,克拉通内部没有变形,这使它们成为地球上寿命最长的构造单元——在超大陆旋回中幸存下来,比如泛大陆的形成和分裂,以及不太为人所知的、更古老的罗迪纳超大陆。

“人们普遍认为,克拉通受到厚厚的地幔根或龙骨的保护,龙骨被认为是浮力强的,因此随着时间的推移是稳定的,”吕说。

刘的研究小组最近发表的几篇论文直接挑战了这种智慧,表明这些地幔龙骨实际上相当致密。Lijun Liu

伊利诺斯州地质学教授刘立军领导的一项研究挑战了当今关于大陆历史和稳定性的主要理论。图片来源:L. Brian Stauffer

在2022年的一项研究中,该团队证明了浮力克拉通龙骨的传统观点意味着地球上大多数克拉通将位于海平面以上约3公里处,而实际上,它们的高度只有几百米。刘说,这需要地壳下的岩石圈地幔具有足够高的密度,以将地表向下拉约2公里。

在另一项研究中,研究小组使用重力场测量来精确定位克拉通龙骨的密度结构,发现地幔龙骨的下部最有可能是高密度物质所在的地方,这意味着克拉通下方的密度剖面深度不断增加。

在这篇新论文中,研究小组表明,地幔龙骨的下部密度很高,当地幔上升流(称为羽流)引发超大陆分裂时,它往往会反复从上面的岩石圈剥离。被剥离或分层的龙骨在热地幔内部升温后可能会回到岩石圈的底部。

刘说:“整个过程就像在熔岩灯中发生的那样,靠近表面的冷物质下沉,靠近底部的热物质上升。”

该研究报告称,这种变形历史表现在岩石圈中观察到的一些更令人费解的地球物理特性中。

刘说:“例如,地幔龙骨下半部分的重复垂直变形使得使岩石垂直振动的地震波传播得更快,而龙骨上半部分的垂直变形较小。”

研究小组还确定,地幔剥离将导致克拉通表面上升,导致侵蚀。

刘说:“这反映在地壳厚度对岩石圈厚度的强烈依赖上,这是在这项研究之前从未做过的观察。”“特别是,过去有两次主要的隆起和侵蚀事件,当超级大陆罗丁尼亚和盘古大陆分别分离时,前者导致了所谓的大不整合——地球岩石记录中的一个特征显示没有新的沉积证据,只有深克拉通侵蚀。这就是为什么我们今天在克拉通表面看到古代下地壳碎片的原因。”

在数值模拟的帮助下,研究小组表示,这种下克拉通龙骨的幕式变形风格是克拉通地壳在漫长的地质历史中幸存下来的原因。

刘说:“我们相信,这种新的克拉通生活方式假设将极大地改变人们对大陆如何进化和板块构造如何在地球上运作的看法。”


女王大学(Queen 's University)前讲师克莱尔•米切尔(Claire Mitchell)认为,需要向北爱尔兰人民提供“更深层次的价值观”,而不是宪法立场,尤其是在气候变化危机方面。

该消息人士称:“他们再次未能回答有关其运营以及如何确保租户在家中安全的基本问题。”

文章链接:http://900614.com/news/show-58237.html 内容来源:
 
 
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