
根据今天(12月4日)在《大自然》杂志上发表的一项研究,落入地球的披风中的密集的结晶“雨”可以解释如何在地壳下形成神秘的地震边界。
该模型基于火山群岛的岩石证据,这些岛屿被粉碎到亚洲和阿拉斯加,证实了有关的长期想法大洲如何出生。
首席作家兼麻省理工学院地质学家奥利弗·贾格兹(Oliver Jagoutz)说:“我认为这项研究将解决很多事情,并且会剩下很多问题。”
Jagoutz和合着者Mark Behn调查的地震边界是马萨诸塞州伍兹霍尔的伍兹孔海洋学机构莫霍在克罗地亚地震学家安德里亚·莫霍罗维奇(Andrija Mohorovicic)之后。 1909年,莫霍罗维奇(Mohorovicic)意识到地震波突然在一个明确定义的边界上加速,徘徊在大陆下方约25英里(40公里)。发现揭示了地球被划分,地壳较轻,地震幅度更快。
因为莫霍(Moho)太深了,所以没有人直接看到它,但是科学家们已经花了整个职业来解释它的存在以及它如何形成。
放错了Moho
一个持久的难题是失踪的莫霍人 - 在火山岛链下的边界缺席,例如日本的OVU-Banko群岛,高于碰撞的构造板。因为这些“岛弧”是大陆的基础,所以缺少的莫霍是一个谜。例如,北美的东海岸有一个清晰,清晰的莫霍人,但它也因几十亿年前撞击进入大陆的火山链而被缝制而成。另一个问题是,二氧化硅的岩石比海洋壳高约10%,海洋壳是为火山岛链的岩浆的来源。 [信息图:最高山到最深的海沟这是给出的
“如果我们想在弧线中生产大陆壳,那么我们将面临两个问题。”他说:“我们在大陆表面发现的岩石都类似于俯冲带爆发的熔岩,但需要有一种机制将融化从50%到60%(硅胶富裕)。” “我们遇到的另一个问题是结构性问题。我们需要以某种方式介绍这种主要的结构性不连续性,即我们在弧线中没有的,但我们在大陆上没有。”
为了解决Moho的谜团,Jagoutz和Behn找到了一种通过以前的碎片看下面的地壳的方法火山岛链现在,在巴基斯坦和阿拉斯加的山带中推到了地表。这些岩石曾经是25至31英里(40至50公里)的深处。他们根据岩石创建了地壳的地球物理模型,并将其与当今岛屿弧的地震数据进行了比较。
行星窗
巴基斯坦岩石类似于现代岛屿弧形环境。没有尖锐的对比度会产生Moho边界。这些层揭示了在Moho深度处的相似密度(例如Gabbros)的岩石的厚,连续的截面。但是在阿拉斯加,这些岩石缺失了。取而代之的是,在莫霍(Mohogabbros。
贾格兹(Jagoutz)认为,缺失的岩石为火山弧所发生的事情提供了线索。
在地上,在下层地壳中,密集的结晶材料(称为累积)的“雨”落在地壳的底部。岩石比底层地幔密集,然后沉入地球。这个过程被称为分层或建立,不断地剥离下层外壳的碎片。
贾格兹说:“这就像冰山一样,但实际上掉下来的东西实际上是在水下。”
Jagoutz说,去除这些浓密的岩石叶子更轻,富含二氧化硅的材料 - 就像在大洲发现的岩石一样。 [花岗岩:地球基岩这是给出的
下沉
研究人员认为,莫霍(Moho)开始出现火山症的重大变化,例如熔化停止或俯冲关闭时。因为火山岛链出现在上方俯冲带,其中一个构造板沉入地幔中并释放触发熔化的液体,新的岩浆将向上升起并更换缺失的外壳。但是,如果没有新的岩浆补充晶体雨,最终将出现在地壳中的较轻的材料和下面的密集地幔之间。
贾格兹说:“发生这种情况时,地幔将保持一段时间相对较热,材料将继续下沉。”
康奈尔大学(Cornell University)的地质学家苏珊娜·凯(Suzanne Kay)是岛上弧线分层的原始支持者之一,他说这项研究是“有趣的论文”,但并未涵盖重大的新理由。
凯在一封电子邮件采访中说:“海洋和大陆弧的分层以及与分层分层的大陆地壳组成的联系已经存在了20多年,而其他人也在考虑分层材料的最终命运。”
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