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美媒:科学家揭开地壳“失踪”之谜

  据美国趣味科学网站11月19日报道,现代板块构造可能发生在过去的十亿年里。就像一个巨大的破碎饼干,其碎块漂浮在滚烫的牛奶之上。地球的外壳是由岩石浮块构成的,它们在板块构造过程中不断地发生碰撞,俯冲到彼此的下面。

  那么,当那些漂浮的岩块滑入地球乳状的内部时,这些消失的地壳又发生了什么呢?

  新的模型显示,它们变得疲弱和弯曲,就像一个柔软的玩具蛇,但并没有完全解体。这些模型还表明,板块构造——至少是现代这个样子——可能发生在过去的十亿年中。

  报道还称,板块构造产生地震和火山,形成山脉和岛屿,这也是曾经是超级大陆的地球上各个大陆隔海相望的原因。但板块构造的原理还有很多未知情况,比如,当一个板块俯冲到另一个板块之下的俯冲带,并消失在地球的中间地带地幔之中时,又发生了什么情况。

  为了弄清这一点,研究人员使用俯冲带的2D计算机模型,并利用已知的材料物理特性进行计算研究,比如岩石在特定力量作用下如何改变变形。然后,他们通过该模型观察到俯冲带发生的情况,并将他们的发现与现实生活中的观察结果进行比较。

  模型显示,当一个板块俯冲到另一个板块下面时,这个名为“石板”的下降板块突然向下弯曲并破裂;弯曲还导致板块底部的颗粒变得更细和更弱。在压力的作用下,板块基本完好无损,但出现许多薄弱点。

  报道称,研究报告的第一作者、瑞士苏黎世联邦理工大学地球物理学教授塔拉斯·格里亚说,这意味着这些板块不会破裂,因此会持续“很长时间”拽着它们背后的部分。他说,事实上,该板块可以在另一个板块下存在数亿年。

  格里亚对趣味科学网站说,他们的模拟结果与观测情况和日本一处俯冲带薄弱区域的深度地震成像结果相符。

  新墨西哥州采矿与技术学院地球化学、地球与环境科学荣誉退休教授肯特·卡利什说,他们的模型“令人信服,很有意义”。

  报道还称,研究小组还模拟了如果地球内部温度升高150摄氏度,会发生什么情况。这个温度类似于大约10亿年前的温度。

  他们发现,在这些模拟中,这个石板在进入地幔中几英里(1英里约合1.61公里)就会破裂,因为它无法在一个因高温而黏稠度降低的地幔中维持自身重量。因此,格里亚说,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非常迅速地结束。

  他还说,这一发现表明,现代板块构造可能在过去10亿年的某个时候才发生。

  研究结果发表在10日一期的英国《自然》周刊上。

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本文来源:参考消息 作者: 责任编辑:顾铭

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