地幔远没有我们想象的那么稳定
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地面并不像我们想象的那么坚固。 它被分成互锁的拼图块,称为构造板块,这些板块位于称为地幔的底层岩石的顶部。 这些板块碰撞的地方,会产生断层线和火山,因此了解地幔的运动有朝一日可能会提高我们预测地震和火山喷发的能力。
然而,很难看到这些板块下面的东西,所以我们对我们家乡星球的地幔仍然有很多不了解的地方。 但英国的研究人员刚刚向前迈出了一大步理解和模拟地幔如何移动。 事实证明,它比我们想象的更有活力。
地幔是一层巨大的固体岩石,厚约 3,000 公里,在数百万年的过程中,移动起来有点像非常粘稠的液体。 地壳(我们居住的地方)漂浮在地幔顶部,因此当地幔移动时地壳也会移动。
过去,科学家们主要关注地幔的左右运动,即地壳运动使构造板块四处移动并将它们撞在一起,从而导致地壳运动。地震、山脉、战壕和火山。
横向运动的强度足以移动整个大陆,但它的变化范围也可能只有几千公里——这意味着,如果你离开你所在的地方几千公里,你可能最终会到达地幔拖着地幔的地方。地壳朝不同的方向。
这种结合使得地幔的大部分运动似乎都在拉动地壳,因此科学家们并没有过多关注另一个方向:朝向或远离行星核心。 世界各地似乎并没有发生太多这种垂直运动,最多只能引起一些微小的变化。
剑桥大学团队的新研究表明情况并非如此。 该小组使用来自世界各地 2000 多个地点的数据来测量地幔的垂直运动量,他们发现这种运动比任何人想象的都要普遍。
它不像早期模型预测的那样在数万公里内缓慢变化,而是仅在几千公里内变化,就像横向运动一样。 这是一个巨大的差异。
他们还发现它的影响比这些模型预测的要大得多。 地幔可以将一块地壳推拉或拉动,使其与周围的地壳偏离一公里或更远。
所以如果你在夏威夷在地幔向上推的地方,你距离地核的距离比平常要远一公里左右。 如果你在南美洲东部,那么你距离地核的距离比没有地幔拉动脚下地壳的情况下要近一公里。
研究小组主要通过比较地壳的厚度及其年龄发现了这一点。 有了这些数据,他们就可以计算出地壳的地形(地壳高度在地球表面的变化方式)有多少是由于板块构造等因素造成的,以及有多少是由于地壳实际被推升或拉扯造成的向下到下面的地幔。
但他们并没有就此止步。 他们还能够通过地幔温度变化改变其运动方式的新模型以数学方式描述他们的发现。 这个模型和这些测量使研究人员比以前更好地了解地幔中正在发生的事情。
新模型已发布于自然地球科学,短期内不会预测地震或火山爆发,但它是我们对我们共同的地球内部运作的了解的一个巨大进步。 有时,这就是您所需要的。