“熔岩燈”構造學:研究稱巨大的俯衝沉積物塊可在地球深處“浮力上升”

據外媒報道,美國懷俄明大學的一位教授利用計算機模型提出,大約7500萬年前在加利福尼亞海岸俯衝的沙子和泥漿通過地幔上升成為巨大的底辟構造回到了地殼,就像熔岩燈中的熱蠟一樣。現在研究人員在地球表面發現了這些結構,例如遠離海岸的內陸地區,包括莫哈韋沙漠和亞利桑那州西部的地方。

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華盛頓大學地質學和地球物理學系的副教授Jay Chapman說:“這些岩石看起來不是最漂亮的,但它們經歷了一個不尋常的旅程,有一個令人難以置信的故事要講。”

Chapman說:“這些岩石開始了它們的生活,作為從內華達山脈侵蝕出來的沉積物,被河流和溪流帶到了海洋,在那裡它們最終沉積在一個俯衝海溝,類似於現代的馬里亞納海溝。然後,它們被俯衝的大洋板塊帶入地球深處約20英里,在那裡,這些沉積物被蛻變成一種叫做片岩的岩石。這本身就很驚人,但這些岩石真正特別的地方在於,它們並沒有一直被俯衝,而是以某種方式回到了地表,今天你可以站在上面。”

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俯衝的沉積物如何回到地球表面以及沉積物在地表下的分佈是 Chapman試圖用他的研究來回答的一些問題。

“普遍的理論是,這些沉積物位於北美構造板塊的底部,並被貼在上面,形成一個片狀的層,” Chapman說。“然而,這些沉積物的密度比地幔或下層地殼中的岩石低得多,而且,經過數百萬年,計算機模型預測,這些沉積物將流動並浮力上升,就像熔岩燈中的熱蠟一樣。”

這項研究對理解俯衝區的過程和自然資源的分佈有影響。“全世界的地球科學家都在努力了解是什麼讓大陸地殼具有獨特的構成,而俯衝和沉積物的重新融入是一個流行的假設,” Chapman說。“此外,許多研究人員現在想知道,從俯衝沉積物中釋放的液體和元素是否可能促成了具有經濟意義的礦物和金屬的集中。”

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