在南美洲安第斯山脉下方，地壳正在滴入地球内部。
此外，这种情况已经发生了数百万年——这是一个漫长的地质过程，在地表上产生了明显的皱纹和其他特征，科学家们通过建模和实验发现了这些特征。
这可能有助于我们识别其他没有板块构造的行星上的内部地质活动，例如和。
它被称为岩石圈滴水，直到最近才在地球上被发现。
当岩石地壳升温到一定温度时，它开始变厚并滴入地幔。这有点像极端音高下降……但是地壳水滴的形成和释放会对地球周围的表面产生影响。
首先，下面形成的水滴的拉力在上面的表面上形成一个盆地。然后，当水滴破裂时，表面会向上弹起，其影响广泛传播。
“我们已经证实，安第斯山脉地区表面的变形导致下方岩石圈的大部分崩塌，”地质学研究生兼主要作者朱莉娅·安德森 (Julia Andersen) 说道在加拿大多伦多大学。
“由于其高密度，它像冷糖浆或蜂蜜一样滴入行星内部更深处，很可能是安第斯山脉中部两次重大构造事件的原因——使该地区的地表地形改变了数百公里，并挤压和拉伸了地球的内部结构。地壳本身。”
阿里扎罗盆地的地质图（左）和团队的实验（右）。 （DeCelles 等人；Julia Andersen 等人）
因为科学家才刚刚开始最近了解岩石圈滴水，对该过程的表面响应没有得到特别好的解决。
但安第斯高原中部的一些特征一直难以解释。
高原本身就是由俯冲带形成，其中一个构造板块的边缘滑到相邻板块的边缘下方。这会使地壳变形，将其推高并形成山脉和其他地质特征。
然而，已经有证据表明中安第斯山脉的形成并不是一个漫长而缓慢的过程，而是在整个新生代（地球当前的地质时期）中间歇性地发生，大约始于 6600 万年前。
此外，正如您可能对俯冲所期望的那样，整个地区的隆起时间并不一致。普纳高原的平均海拔高于阿尔蒂普拉诺高原，包含火山中心和孤立的盆地，例如阿里扎罗盆地和阿塔卡马盆地。
“各种研究都通过去除岩石圈来解释广泛的、非俯冲相关的地表变形和高原演化，”地质学家 Russell Pysklywec 说多伦多大学的。
“此外，褶皱和局部逆冲断层充分记录了阿里扎罗盆地内部的地壳缩短，但该盆地不受已知构造板块边界的限制，这表明存在更局部的地球动力学过程。”
之前的研究表明岩石圈滴水可能在起作用，但研究人员想要更具体的证据。
他们设计了一个实验室实验，在其中构建了地壳和上地幔的模型，以观察当地壳开始滴落时地表发生的情况。
该模型由一个储罐和分层材料组成。一种称为聚二甲基硅氧烷的粘稠硅聚合物流体形成了下地幔。固体上地幔是聚二甲基硅氧烷和造型粘土的混合物。最后，一层由二氧化硅和陶瓷组成的沙状球体相当于地壳。
“这就像在沙箱中创建和破坏构造山脉带，漂浮在模拟岩浆池上 - 所有这些都是在极其精确的亚毫米测量条件下进行的，”安徒生说。
将滴水“种子”插入上地幔层。它被重力缓慢地向下拉，这个过程需要几个小时。与此同时，摄像机观察了整个过程，每隔一分钟左右拍摄高分辨率图像以捕捉地壳的变形。
然后将这些图像与安第斯山脉的实际地质特征进行比较。
“我们将我们的模型结果与在安第斯山脉中部，特别是阿里扎罗盆地进行的地球物理和地质研究进行了比较，发现我们模型中滴水引起的地壳海拔变化与阿里扎罗海拔的变化非常吻合盆地，”安徒生解释说。
“我们还在模型中观察到地壳缩短和褶皱以及表面的盆状凹陷，因此我们相信滴水很可能是观察到的安第斯山脉变形的原因。”
实验还显示了岩石圈滴水可能使地壳变形的其他方式。并非所有这些都在安第斯山脉中观察到，这表明如果我们能够识别它们，世界上的其他地区可能会观察到不同类型的滴水。
反过来，这也表明非俯冲过程在塑造地球表面方面可能发挥比我们意识到的更重要的作用。
该研究发表于通讯 地球与环境。
