土耳其中部安納托利亞高原地球表面的皺紋和凹痕是新發現的一類板塊構造的確鑿證據。
在一個沮喪被稱為科尼亞盆地的地殼正在慢慢地深入到行星內部，這一過程不僅逐漸塑造了盆地的表面地質，也逐漸塑造了盆地周圍高原的地表地質。
它被稱為岩石圈滴水，這是最近才在地球上發現的一種現象，地質學家仍在研究它的不同表現方式。
“通過衛星數據，我們觀察到科尼亞盆地有一個圓形特徵，那里地殼正在下沉，或者盆地正在加深，”地球物理學家朱莉婭·安德森說多倫多大學的。
“這促使我們查看地表以下的其他地球物理數據，我們看到上地幔中的地震異常和增厚的地殼，告訴我們那裡存在高密度物質，並表明可能存在地幔岩石圈滴水。”
我們很清楚它是如何運作的。當地球岩石地殼的下部被加熱到一定溫度時，它開始變得有點粘稠。然後，就像蜂蜜或糖漿一樣，它慢慢地向下滲出——有點像瀝青滴落實驗，但更大且更慢。
當水滴下降時，它會將行星地殼也隨之拉下。這創建了一個，或盆地。然後，當水滴脫離進入地幔時，地表反彈，向上隆起，產生廣泛的影響。
我們才剛剛開始了解這個過程不久前，但是對其演化進行建模已經使安德森和她的同事能夠識別出發生滴水的地幔區域，。
現在，通過對地表地質學和實驗室實驗的仔細分析，他們發現了安納托利亞中部高原下的另一處滲漏水滴，而路標就是科尼亞盆地。
眾所周知，安納托利亞中部高原隨著時間的推移而不斷升高。先前的研究表明，由於硬質水滴的釋放，在過去的 1000 萬年裡，它的高度上升了約一公里（0.6 英里）。
但科尼亞盆地正以每年約 20 毫米（0.8 英寸）的速度下沉。這聽起來似乎不多，但在一個正在上升的地區，一塊下沉的地面值得進一步調查。
研究小組的發現表明，在將粘稠的熔融物滴入地幔後，高原的更廣泛區域正處於岩石圈滴落過程的反彈階段的陣痛之中。科尼亞盆地？這是較小的第二滴水形成。
“隨著岩石圈變厚並滴落到該區域下方，它在地表形成了一個盆地，隨後當下面的重量斷裂並沉入地幔更深處時，盆地就突然出現了，”說多倫多大學的地球科學家 Russell Pysklywec。
“我們現在看到，這一過程不是一次性的構造事件，最初的滴水似乎在該地區其他地方引發了後續的子事件，導致科尼亞盆地在土耳其不斷上升的高原內發生奇怪的快速下沉。”
研究人員通過建立實驗室實驗驗證了該模型。他們在一個有機玻璃罐中填充了一種高粘度的有機矽聚合物，稱為聚二甲基矽氧烷作為地球粘稠的下地幔的代表。聚二甲基矽氧烷和模型粘土的混合物被用來複製上地幔，而陶瓷球和矽砂的混合物則用作地殼。
然後，他們插入了密密麻麻的“種子”進入上地幔層開始滴水，並觀察結果。10小時內，第一滴水開始下降。大約50小時後，當它到達盒子底部時，第二滴水開始下降。
兩種滴水都與表面的水平變形無關——僅與垂直變形有關。這些變形與科尼亞盆地一致。
“我們注意到，隨著時間的推移，這種二次滴水確實將地殼向下拉，並開始形成一個盆地，儘管地殼表面沒有水平運動，”安徒生說。 “研究結果表明，這些重大構造事件是相互關聯的，一次岩石圈滴水可能會引發行星內部深處的一系列進一步活動。”
這些結果表明岩石圈滴落是一個多階段過程，並巧妙地解釋了在安納托利亞中部高原上觀察到的奇怪的、同時發生的隆起和沈降。
該研究發表於自然通訊。
