
就像一个巨大的破碎饼干一样,其碎片漂浮在烫牛奶的大海上一样,地球的外壳是由(不太小的)岩石筏组成板块构造。
那么,当那些消失的地壳进入地球内部的内饰时,会发生什么呢?
事实证明,他们变得虚弱又弯曲,就像一个紧身的蛇玩具一样,但新建模显示并没有完全分解。这些模型还表明,板块构造至少以现代形式,可能只有在过去的十亿年中才出现。
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板构造驱动器地震和火山,创造山脉和岛屿,这是地球大陆(一旦成为超大陆)的原因。但是,关于板块构造的工作原理,仍然有很多未知的事俯冲带)并消失在地幔中,地幔的中间层,这可能是可悲的,不是由牛奶组成的,而是刺激固体岩石。
为了弄清楚这一点,研究人员使用了俯冲带的2D计算机模型,并使用已知的物理学对材料的行为方式进行了编程,例如岩石如何在某些力下变形。然后,他们观察了模型,以查看俯冲带的发生,并将其发现与现实生活中的观察结果进行了比较。
他们的模型表明,作为一块盘子在另一盘下方,下降的碎片,被称为平板,突然向下弯曲并破裂。弯曲还导致板底上的谷物变得越来越细。压力使板的压力大部分完好无损,但有许多弱点。
这意味着板块不会破裂,因此不断地拉动了它们后面的部分,“很长一段时间,”瑞士Eth Zurich地球物理学教授塔拉斯·盖里(Taras Gerya)说。他说,实际上,盘子可以将其在另一盘板下方滑动数亿年。
Gerya告诉Live Science,他们的模拟与观测和深层地震成像相匹配,显示了日本俯冲带的弱化区域。
肯特·康迪(Kent Condie)是新墨西哥州矿业与技术研究所的地球化学和地球和环境科学教授,他不参与研究,称他们的模型“强大而有意义”。
什么时候开始的?
该团队还建立了如果地球内部的270华氏度(150摄氏度)更热,那将发生什么,类似于大约一十亿年前的温度。
他们发现,在这些模拟中,平板仅驶入地幔几英里,因为由于炎热条件,它无法在粘性较低的地幔中维持自己的重量。因此,与现代俯冲活动可能持续数亿年不同,当时的俯冲将在几百万年内很快结束。
他补充说,这一发现表明,直到过去十亿年的某个时候,现代板块构造可能才开始。
格里亚说,虽然板块构造的一种原始形式可能存在35亿至20亿年前,但在大帝或原始时代时期,这可能与今天的星球所经历的情况大不相同。大约有18亿到10亿年前,有一个安静的时期,盘子的活跃程度要少得多。
他说,但这只是猜测,目前,当构造构造开始时,围绕着围绕板块的争议。
康迪同意格里亚。康迪告诉《现场科学》:“现代板块构造具有所有地质指标……可能要到过去十亿年才开始。”但是“至少20亿年前,我们以某种形式以某种形式构造了板块。”
康迪说,由于我们不知道地球核心的确切温度,所以尚无法确切的时间表,即平板何时停止拆开并开始更连续地进入地幔。
盖拉说,这确实是现代板块构造开始的时候。现在,研究人员希望使用更高级的3D模型探索现象及其与地震的关系。
研究结果于11月10日在杂志上发表自然。
最初发表在现场科学上。