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科学家揭露板块快速运动之谜:俯冲区堵塞

2019-09-03 19:42:21179 ℃

科学家揭露板块快速运动之谜:俯冲区堵塞

合成图像:地球的西半球。近日耶鲁大学的科学家们宣布他们可能揭开了地球板块快速运动背后的深层机制

新浪科技讯 北京时间25日消息,据物理学家组织网站报道,耶鲁大学领导的一项研究或许已经为现代地质学中最重大的问题之一找到了答案,那就是:为何地球上一般以数千万乃至数亿年的时间为周期运动的板块有时候会突然发生快速的运动?

研究人员于1月19日在美国《国家科学院院报》上发表论文,称这一问题的答案涉及两个方面,即:厚的地壳以及脆弱的矿物颗粒。这些因素共同作用或许可以解释全世界板块构造上出现的一系列相对快速的运动,从夏威夷到东帝汶,均有这种现象的出现。当然,这里所说的“相对快速”仍然是指数百万年的时间尺度。

耶鲁大学地球物理学家大卫·贝科维西(David Bercovici)是这项研究的第一作者,他表示:“我们的行星最独特的地方之一便是它拥有板块构造。我们开展的这项工作旨在考察板块的演化——板块如何以及为何随着时间推移而改变方向?”

传统上,科学家们相信所有板块都是受到俯冲地块的挤压而驱动的,在这一过程中,地球低温岩石表层的一部分向下俯冲进入地幔圈深部。然而这种机制却无法解释突发的板块运动。这种突发的运动要求发生部分的地块与其所在的板块之间发生拆离,但这一过程要想快速发生将是十分困难的,因为这些地块温度很低,非常坚硬,拆离难以发生。

而根据耶鲁大学的最新研究结果,这里还必须考虑其他因素的作用。来自大陆或洋底高原区域的厚地壳被推挤到俯冲区域,导致俯冲区域堵塞并最终引发地块断裂拆离。而随着连接部分矿物颗粒开始减薄,导致地块连接部分的强度迅速下降,此时拆离过程也就随之加速发生。这样的结果便是板块发生突然的垂向运动,或者大陆板块突然向上翘起。

贝科维西表示:“对这一机制的理解将帮助我们理解地球历史上板块是如何演化的。这将丰富我们有关行星演化的认识,包括其气候以及生物圈。”(晨风)

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