文章图片
文章图片
文章图片
地球的地壳去哪里了？
现代板块构造可能只是在过去十亿年才开始 。
冰岛辛格维利尔两个构造板块之间的Silfra hall 。
就像一块巨大的碎饼干漂浮在滚烫的牛奶海上 ， 地球的外壳是由（不那么美味的）岩石筏组成的 ， 它们不断地相互碰撞和挤压 ， 这一过程被称为板块构造 。
那么当这些消失的地壳潜入地球乳白色的内部时会发生什么？
新的模型显示 ， 它们变得脆弱和弯曲 ， 就像一个弹簧蛇玩具 ， 但它们并没有完全分解 。这些模型还表明 ， 考虑到现代的板块形式 ， 板块构造可能只是在过去十亿年才开始 。
【地壳如何进行？科学家们已有新的发现，让我们感到新奇】板块构造推动地震和火山爆发 ， 创造了山脉和岛屿 ， 同时也将曾经是一整块的地球大陆变成现在被海洋分隔的样子 。但是关于板块构造是如何运作的仍然有很多未知数 ， 例如当一个板块滑到另一个板块下方（在一个称为俯冲带的区域）并消失在地幔中时会发生什么 ， 这一过程中坚硬岩石不断互相挤压 ， 并不像比喻中说的牛奶那样丝滑 。
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 ， 并使用已知的材料行为物理学对它们进行了编程 ， 例如岩石在某些力下如何变形 。然后 ， 他们观察模型以了解俯冲带发生了什么 ， 并将他们的发现与现实生活中的观察结果进行比较 。
他们的模型表明 ， 当一个板块俯冲到另一个板块之下时 ， 下降的板块会突然向下弯曲并破裂 。弯曲还导致板底面的晶粒变得更细和更弱 。压力使上面的板块基本完好无损 ， 但有许多脆弱的地方 。
这意味着板块不会分裂 ， 因此会持续拉动它们剩余的部分 ， 主要作者、瑞士苏黎世联邦理工学院地球物理学教授Taras Gerya说 ， 一个板块可以在另一个板块下滑动长达数亿年 。
Gerya 告诉 Live Science ， 他们的模拟结果与显日本俯冲带薄弱区域的观测和深度地震成像相匹配 。
Kent Condie ， 一位来自新墨西哥矿业与技术学院 ， 并且是地球化学和地球与环境科学名誉教授 ， 他并未参与这项研究 ， 但是称他们的模型“稳健且有意义” 。
什么时候开始？
该团队还模拟了如果地球内部温度升高 270 华氏度（150 摄氏度）会发生什么 ， 类似于大约 10 亿年前的温度 。
他们发现 ， 在这些模拟中 ， 板块仅在进入地幔几英里处破裂 ， 因为由于炎热的条件 ， 它无法在一个粘性较低的地幔中维持自身的重量 。因此 ， 与可以持续数亿年的现代俯冲不同 ， 当时的俯冲会在几百万年内很快结束 ， Gerya 说 。
他补充说 ， 这一发现表明 ， 现代板块构造可能直到过去十亿年的某个时候才开始 。
Gerya 说 ， 虽然原始形式的板块构造可能存在于 35 亿至 20 亿年前 ， 但在太古宙或元古代时期 ， 它可能与地球今天所经历的非常不同 。大约在 18 亿到 10 亿年前 ， 有一段安静的时期 ， 板块的活动要少得多 。
但这只是猜测 ， 他说 ， 目前围绕板块构造何时开始存在很多争议 。
Condie同意Gerya的看法 。“具有所有地质指标的现代板块构造……可能直到最后十亿年才开始 ， ”Condie告诉 Live Science 。但是“至少从 20 亿年前开始 ， 某种形式的板块构造就一直伴随着我们 。 ”
Condie说 ， 尽管如此 ， 由于我们不知道地球核心的确切温度随着时间的推移 ， 所以还不可能给出一个准确的时间表 ， 说明板块何时停止分裂并开始更连续的进入地幔的旅程 。
Gerya 说 ， 这确实是现代板块构造开始的时候 。研究人员现在希望使用更先进的 3D 模型来探索这种现象及其与地震的关系 。
相关知识
地壳在地理学中是指一个星球最外层的实心薄壳 ， 可以用化学方法将它与地幔区别 。 地球 ， 月球 ， 水星 ， 金星 ， 火星以及其它星球的地壳大部分都是由火成岩形成的 ， 星球的地壳比起它们的地幔有更多的不相容成分 。
BY: Yasemin Saplakoglu
FY: Starry
如有相关内容侵权 ， 请在作品发布后联系作者删除
推荐阅读
- 全球变暖最根本原因被找到？科学家发现竟因大气层电子数已严重短缺
- 恐龙灭绝之谜有新解，系两颗小行星先后撞击地球
- 黄河之源头被找到，仅有碗口大小，却为何不能让任何人靠近？
- 天文学家们首次发现，闪烁的脉冲星周围还拥有神秘的星际等离子体
- 木星大红斑内部谜底揭晓！极端温度相差近400度，冰火两重天
- 流星会发出声音吗？天文学家说是的，会出声的
- 假若宇宙有存活超过10亿年的高级文明，能“可怕”到什么地步？
- 将青蛙放进磁场，会得到一只反重力蛙，那把人放进去又会如何呢？
- 太阳系正向银河系中心黑洞坠落？科学家计算出了坠落的具体时间