科学家揭示隐藏的波浪可能塑造地球神秘的高地
南非‘大悬崖’或德拉肯斯堡的山峰。 (埃米尔·冯·马尔蒂茨/盖蒂图片社)
在我们星球的大陆深处,耸立着难以解释的高原。没有, 不, 不熔岩可以巧妙地解释它们的位置和戏剧性特征。
英国和德国的研究人员利用地质研究的统计分析和模拟,为可能的解决方案提出了一个全新的激进想法,他们认为,缓慢移动的不稳定性是由是这些奇怪异常现象背后的原因。
从巴西高地到南非大断崖到西高止山脉在印度,我们的星球上散布着广阔而平坦的高地,陡峭的山壁环绕着高地,主宰着整个地貌。
这些巨大的高原距离最近的裂谷有数百公里,而这些裂谷位于被认为地质稳定的地壳部分,它们的形成时间是在最近大陆接缝处的推力减弱数千万年后。这使得很难将责任直接归咎于地球的构造运动。
“长期以来,科学家一直怀疑,陡峭的高达千米的地形特征,即所谓的大断崖——就像环绕南非的典型例子——是在大陆裂开并最终分裂时形成的。”说南安普顿大学地质学家汤姆·格农。
“然而,解释为何远离这些悬崖的大陆内部会上升并受到侵蚀却更具挑战性。这个过程是否与这些高耸悬崖的形成有关?简而言之,我们不知道。”
尽管几乎可以肯定,多种地质力量将这些悬崖的生长与地球表面的破裂联系起来,但没有一种理论能够准确地概括它们的所有特征。
有些冒险下方岩石的磨损会降低地壳的质量,使其弯曲成形。其他人怀疑温度的剧烈差异推动了地幔中的对流,推高了岩石,或者也许是侵蚀和风化而是切断了远处的海岸景观。
这个新假设将这些过程与地幔的缓慢搅动结合起来,地幔在地壳之下滚动,速度仅为每百万年 15 至 20 公里(约 9 至 12 英里)。
继在将钻石拖到行星表面的过程中,研究小组发现,板块分离导致地壳拉伸,造成地幔不稳定性,从而在固体岩石圈下产生涟漪。
“这一过程可以比作一场席卷大陆的运动,它扰乱了大陆的深层基础。”说萨沙·布鲁内 (Sascha Brune),德国波茨坦大学地球物理学家。
研究小组的模型表明,波浪的速度可能会跟随反映了南非大悬崖周围侵蚀的时间。
人们认为,熔岩的缓慢回声可能会侵蚀被称为克拉通。
“就像热气球减轻重量以升得更高一样,大陆物质的流失也导致大陆上升——这一过程称为均衡。”说布鲁內。
下方克拉通物质的流失和地表风化岩石的侵蚀可以共同解释平坦地貌的急剧抬升,而该团队的模型准确地描述了全球各地的高原和陡峭悬崖的组合。
了解隐藏在地表之下的动态过程,不仅可以帮助我们准确地绘制出造成矿产形成和宝贵资源的地貌变化,而且还可以帮助我们更好地解释与大陆崛起和衰落有关的气候的历史变化。
“大陆核心的不稳定肯定也会影响古代气候。”总结格爾諾。
这项研究发表于自然。