地壳在落基山脉的移动,新的细节出现在温度上
这是Moho的深度,从20到50千米不等。
地球表面的一切都依赖于巨大的构造板块,它们就像一个果冻三明治一样,有两个坚硬的部分——上地壳和上地幔——包裹着一层非常热的岩石的中间层,这是较低的地壳。这些板块在地球上移动的速度很慢,在一个叫做软流层的更深的热层上。
温度决定地壳的强度、厚度和浮力方面起着至关重要的作用。由科罗拉多州立大学(Colorado State University)领导的一个研究小组首次绘制了下地壳的温度和粘度,发现在美国西部的大部分地区,这一层的温度足以接近其最初的熔点,因此,这一层非常松软。
这项新的研究表明,较低地壳的重要区域几乎没有什么力量,而且在几百万年的时间里,可能会导致美国西部的许多山脉被夷为平地。
“有了温度的地图,我们就能了解这个板块有多强,”CSU地球科学学院的副教授Derek Schutt说。“我们发现,有些地方地壳不够坚固,不足以支撑地形。”
想象一下三片橡皮泥,两片冰冻的碎片躺在一个常温的顶部和底部。当你推到上面一层时,热的橡皮泥就会被压扁。类似的力学在地壳中也有作用。
据舒特说:“山脉是由力量推动周围的事物形成的,而薄弱的区域则会崩溃。”
他说,外部力量可能会推动地壳,这种力量可能会被转移到内陆,也就是造山带。新的研究表明,这一过程可能比预想的更频繁发生。
舒尔特说:“这可能导致山脉形成与你所推动事物的距离很远。”“因为下地壳是移动的,所以力可以远距离传输。”
科学家通常认为地壳构造板块或岩石圈是由地壳和最冷的最上层地幔构成的。但在新的分析中,研究小组发现了类似于滚珠轴承在地壳和地幔之间滑动的现象。虽然这并不意外,但这项研究能够绘制出类似滚珠轴承的区域的范围。
“‘滚珠轴承’将地幔中发生的事情与地壳中发生的情况分开,”Schutt说。
研究人员计算出地壳底部的温度,通过测量地壳下地壳和最上地幔之间的界面附近的地震波的速度,地壳的厚度不同。
在美国西部地壳很热,所以很弱。
他说:“我们知道,美国西部的底层地壳似乎很热。”“但这是我们第一次真正将温度归因于特定地点。”
他说,这些发现并不令人惊讶。但这项研究可能会让我们更深入地了解为什么会有山脉存在,更确切地说,为什么它们存在于下地壳温度如此之高的地方。