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脆弱岩石致地球板块运动
来自:参考消息 创建时间:4/8/2014 3:31:14 PM 阅读次数:1135

【英国《新科学家》周刊网站46日报道】题:脆弱岩石让地球板块开始运动

脆弱的东西可能是有用的。地球的表面是活动的,由移动的岩石板块组成。现在看来,地表之所以能够移动,似乎是因为它的一部分是由在地心遭受破坏的脆弱岩石构成的。

地壳被分成多个区域,这是地球在太阳系中独一无二之处。千百万年来,这些构造板块的移动形成高山,引发地震。通常,一个板块会被压到另一个板块下面,并沉入下方的地幔,这一过程被称为俯冲。而在其他地方,新的物质会被带到地球表面。如果地球板块不这样循环往复,那么我们的地球可能就不会拥有如此稳定的气候环境,也不会产生如此丰富的对生命至关重要的化学物质。

因此,板块构造运动的开端是地球发展史上的一件大事。但是最初板块是如何开始移动的以及在何时开始移动的,目前仍不明确。第一次俯冲似乎发生在40亿年前,但有关所有板块都在移动和俯冲的确凿证据则出现在30亿年前。

为了解释这样的滞后,耶鲁大学的戴维·贝尔科维奇和法国里昂大学的亚尼克·里卡尔对小范围的岩石情况进行了研究,然后将研究结果推演到整个地球。

上地幔就位于板块的下方,贝尔科维奇和里卡尔模拟了岩石在上地幔发生的变化。在那里,热流让构成岩石的颗粒缩小,这有点像搅动泡沫物质能产生细小的气泡。这样一来,薄弱区域开始形成并不断扩大。

随着时间的推移,受损岩石在上地幔中不断累积,并最终被推升起来形成新的板块区域。

由于这些新板块部分是由脆弱岩石构成的,因此它们的边缘更易碎,使得一个板块更容易被压到另一个板块的下面。

贝尔科维奇认为,最初岩石发生俯冲是在40亿年前,在之后的10亿年里,这些岩石在地幔中慢慢受到破坏,并重新并入地表板块。到了30亿年前,各大板块的脆弱程度已经足以导致俯冲现象。

德国拜罗伊特大学的凯瑟琳·麦卡蒙说:“他们的模型非常直观。他们向前迈进了一步,并且从量上证明这种理论可能是站得住脚的。”

麦卡蒙说,虽然我们或许永远不能肯定地知道板块构造运动是如何开始的,但贝尔科维奇和里卡尔的模型似乎有些道理。

这一模型有助于解释地球为何是目前已知的唯一拥有活跃板块构造运动的行星。关键在于,真正的板块只能由岩石的薄弱区域演变而来。以金星为例,它的表面气温要比地球热得多,因此它的脆弱区域复原得更快,使得板块构造活动尚未开始就已经结束。

  
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