地殼「像蜂蜜一樣」滴入安第斯山脈下方的地函中

安地斯山脈下面潛藏著一些奇怪的東西

在安地斯山脈下方，地球最外層的部分地殼已經沉入下面類似培樂多的地函層中，像蜂蜜一樣慢慢滴入地球內部。

正如雜誌報導的那樣通訊地球與環境，多倫多大學的科學家研究了南美洲安第斯山脈中部普納高原幾個地區的地形中的皺紋狀特徵。

在這些奇特的特徵之下，地震成像和沈積岩記錄顯示，在數百萬年的時間裡，大量的岩石圈（地球的岩石外層）已經沉入地球的下一層，也就是上地函。

「我們已經證實，安第斯山脈某個地區表面的變形導致下方岩石圈的很大一部分崩塌，」該研究的主要作者、多倫多大學地球科學系博士生朱莉婭·安德森 (Julia Andersen) 說道。陳述

「由於其高密度，它像冷糖漿或蜂蜜一樣滴入行星內部更深處，很可能是安第斯山脈中部兩次重大構造事件的原因——使該地區的地表地形改變了數百公里，並擠壓和拉伸了地球的內部結構。

使用有機矽聚合物流體、建模黏土以及由陶瓷和二氧化矽球製成的沙狀層對地球殼的岩石最外層進行模擬，演示了岩石圈滴落的過程。圖片來源：Julia Andersen/多倫多大學結構物理實驗室

這是一個稱為岩石圈滴落的過程。早在2009年，科學家就發現了一種類似的例子美國西部大盆地下方的岩石圈滴水現象。當地球外殼的最底層在變暖後變厚時，就會發生這種情況，最終導致它慢慢「滴」到下面的半黏性地函中。

該研究的合著者、安徒生的博士生導師拉塞爾·皮斯克利韋克教授補充道：“這些發現表明，岩石圈可能比我們想像的更不穩定或更像流體。”

為了更了解這種現象，科學家使用一堆可以從五金行買到的用品進行了一個小實驗。

它由一個充滿聚二甲基矽氧烷 (PDMS) 的儲罐組成，這是一種比食用糖漿濃稠約 1,000 倍的有機矽聚合物液體，充當地球的下地函。為了作為地函最上面的固體部分，他們添加了一層聚二甲基矽氧烷和建模黏土。最後，用一層沙子覆蓋它並重建地殼。

藝術家對兩種岩石圈滴水的印象，並得到過程實驗模擬的表面視圖的支持。一種導致地殼增厚和隆起，而另一種導致地表形成盆地。圖片來源：朱莉婭·安德森

正如他們所希望的那樣，水箱顯示出較硬的外部物質緩慢但肯定地滴入更粘稠的下層，就像岩石圈必須沉入地幔中一樣。至關重要的是，它還表明它在表面上創造了與安第斯山脈地形特徵非常相似的圖案。

「我們將我們的模型結果與在安第斯山脈中部，特別是阿里扎羅盆地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海拔變化與阿里扎羅海拔的變化非常吻合盆地，」安徒生說。

“我們還在模型中觀察到地殼縮短和褶皺，以及表面的盆狀凹陷，因此我們相信滴水很可能是觀察到的安第斯山脈變形的原因。”