科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，美國(guó)中西部的地殼正在滴落

在美國(guó)中西部下方的北美大陸上，地殼的底部正在滴入行星內(nèi)部。

在那里，熔融的巖石塊在行星的上地幔中聚結(jié)，最終獲得足夠的質(zhì)量以沉淀得更深，通過(guò)地震監(jiān)測(cè)揭示了這種緩慢、漸進(jìn)的機(jī)制，顯示了變薄巖石圈基礎(chǔ)區(qū)域。

沒什么好擔(dān)心的。只最近發(fā)現(xiàn)，巖石圈滴落也發(fā)生在世界其他地區(qū)——但這一發(fā)現(xiàn)為我們動(dòng)態(tài)的地球獨(dú)特的地質(zhì)過(guò)程打開了一扇新窗口。

“如果我們想了解一顆行星在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是如何演變的，這種事情很重要?！?a>地球物理學(xué)家 Thorsten Becker 解釋道德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校。“它幫助我們了解如何制造大陸，如何打破它們，以及如何回收它們?！?/p>

這里的巖石圈類型是克拉通– 地殼中一個(gè)特別大、穩(wěn)定的部分，已經(jīng)存在了很長(zhǎng)一段時(shí)間，相對(duì)沒有變化。因?yàn)樗鼈兎浅７€(wěn)定，所以它們被認(rèn)為是大陸形成的核。我們知道約 35 克拉通潛伏在我們腳下。

當(dāng)?shù)厍驇r石地殼的底部被加熱到一定溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生巖石圈滴落。隨著巖石融化，一滴水開始形成，最終變得足夠重，足以斷裂并落入地球更深處。這有點(diǎn)像Pitch Drop實(shí)驗(yàn).

在某些情況下，就像在安第斯山脈和Türkiye（土耳其）的安納托利亞高原，這個(gè)過(guò)程會(huì)在行星表面產(chǎn)生皺紋，暴露于下面發(fā)生的活動(dòng)。然而，在這種情況下，由地震學(xué)家華俊林領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，目前這中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)但在德克薩斯大學(xué)進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí)，使用地震數(shù)據(jù)重建了地殼底部的活動(dòng)。

他們使用了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，該模型根據(jù)EarthScope 地球望遠(yuǎn)鏡財(cái)團(tuán)。這就像對(duì)地殼進(jìn)行 X 光檢查，揭示它最厚和最薄的地方，以及它的密度是如何變化的。

“由于使用了這種全波形方法，我們可以更好地表示深地幔和較淺巖石圈之間的重要區(qū)域，我們期望在那里獲得有關(guān)巖石圈發(fā)生情況的線索，”貝克爾解釋說(shuō).

該團(tuán)隊(duì)的工作顯示，位于北美大陸大部分地區(qū)下方的克拉通正在變薄，焦點(diǎn)位于美國(guó)中西部下方，可能的原因是巖石圈滴落。

更耐人尋味的是導(dǎo)致它的原因。距離克拉通約 600 公里（373 英里）的古老法拉隆構(gòu)造板塊正在北美構(gòu)造板塊下方滑動(dòng)，這一過(guò)程稱為俯沖。

這個(gè)過(guò)程已經(jīng)上演了數(shù)億年;此時(shí)，F(xiàn)arallon 板塊已經(jīng)幾乎完全俯沖，它的大部分現(xiàn)在位于北美板塊下方的下地幔中。地震數(shù)據(jù)表明，它的存在正在改變大規(guī)模地幔流的方向，這些流會(huì)剪切克拉通的底部，從而削弱克拉通的底部。

然后，巖石圈的先前減弱可能會(huì)加劇滴落過(guò)程;這方面的一個(gè)例子是通過(guò)俯沖法拉隆板塊的殘余物中釋放出揮發(fā)物。

這些過(guò)程共同可以軟化和削弱克拉通的底面，足以促進(jìn)巖石圈滴落，使構(gòu)成大陸的克拉通變薄。

研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管中心位于中西部地區(qū)，但其影響在整個(gè)克拉通地區(qū)都很普遍。但這個(gè)過(guò)程需要數(shù)百萬(wàn)年到數(shù)十億年的時(shí)間跨度，并且不太可能影響未來(lái)幾代生活在北美大陸的任何人。

該研究已發(fā)表在自然 地球科學(xué).

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