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南美阿根廷安第斯山脈的Puna Plateau Ecoregion的火烈鳥,圖片來源:Juan Carlos Munoz/Shutterstock.com
在安第斯山脈的山下,地球上最外層的一部分使下面的地幔層狀層沉入了底層,慢慢地滴入星球的內部,就像蜂蜜一樣。
如《期刊》報導通信地球與環境,多倫多大學的科學家研究了南美洲中部安第斯山脈的多納高原幾個地區的地形中的皺紋狀特徵。
在這些特殊的特徵之下,地震成像和沈積岩石記錄顯示了大量的岩石圈(地球的岩石外層)在數百萬年的時間內沉入了地球的下一層,上地幔。
“我們已經證實,安第斯山脈山區的面積的變形在雪崩之下的岩石圈的大部分地區都在散落的地方,”多倫多大學地球科學系的主要研究作者兼博士學位候選人朱莉婭·安德森(Julia Andersen ) ,在陳述
“由於其高密度,它像冷糖漿一樣滴落或蜂蜜更深地進入行星內部,並可能導致中央安第斯山脈中的兩個重大構造事件- 將該地區的地面地形轉移了數百公里,並且彎曲並拉伸表面地殼本身。”安德森解釋道。
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使用有機矽聚合物流體,建模粘土以及由陶瓷和矽球製成的砂層對地球殼的最外層進行模擬,這表明了岩石圈滴的過程。圖片來源:多倫多大學朱莉婭·安德森/構造物理實驗室
這是一個稱為岩石圈滴水的過程。早在2009年,科學家發現了一個類似的示例岩石圈在美國西部的大盆地下面滴落。當地球外殼的最低層在被加熱後變厚時,它會發生這種情況,最終使其慢慢“滴入”下面的半粘膜。
該研究的合著者和安德森(Andersen)的博士主管Russell Pysklywec教授補充說:“發現岩石圈可能比我們想像的要比我們想像的要比我們想像的要更具揮發性或流動性。”
為了更好地了解這種現象,科學家使用可以從五金店購買的一堆耗材進行了一個小實驗。
它由一個裝有聚二甲基矽氧烷(PDMS)的水箱組成 - 一種矽膠液,比桌糖漿厚約1000倍,以充當地球的下層。為了充當地幔的最高實心部分,他們添加了一層PDM和建模粘土。最後,使用一層沙子將其頂上並重新創建地球的地殼。
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藝術家對兩種類型的岩石圈滴水的印象,並得到了過程模擬的表面視圖的支持。一種產生地殼的增厚和隆起,而另一個導致表面的盆地形成。圖片來源:朱莉婭·安德森(Julia Andersen)
正如他們希望的那樣,坦克表現出較硬的外部物質緩慢但肯定會滴入更粘性的下層,就像岩石圈必須如何沉入地幔一樣。至關重要的是,它還表明它在表面上創建了與安第斯山脈的地形特徵相似的表面模式。
“我們將我們的模型結果與在安第斯山脈中部,尤其是在亞利桑那盆地中進行的地球物理和地質研究進行了比較,發現我們模型中滴水引起的地殼升高的變化非常好,而亞利桑那州的升高變化很大。盆地,”安德森說。
“我們還觀察到了模型中的褶皺以及表面上類似盆地的凹陷的地殼縮短,因此我們有信心滴水很可能是安第斯山脈中觀察到的變形的原因。”