奇怪的發現發現地殼“滴”入地球的腹部

土耳其安納托利亞中部高原地球表面的皺紋和草皮是新發現的一類板塊構造的硝煙槍。

在抑郁癥被稱為科尼亞盆地的地殼正在慢慢深入行星內部，這一過程不僅逐漸塑造了盆地的表層地質，還逐漸塑造了周圍的高原。

它被稱為巖石圈滴落，這種現象最近才在地球上被發現，地質學家仍在弄清楚它的不同表現方式。

“查看衛星數據，我們在科尼亞盆地觀察到一個圓形特征，地殼正在下沉或盆地正在加深，”地球物理學家 Julia Andersen 說多倫多大學的。

“這促使我們查看地表下的其他地球物理數據，我們在其中看到了上地幔的地震異常和增厚的地殼，告訴我們那里有高密度物質，并表明可能存在地幔巖石圈滴落。”

我們對它的工作原理有很好的了解。當地球的巖石地殼下部加熱到一定溫度時，它開始變得有點粘稠。然后，像蜂蜜或糖漿一樣，它慢慢地向下滲出——有點像Pitch Drop實驗，但更大更慢。

當這個下降時，它會把行星殼也一起拉下來。這將創建一個抑郁癥或盆地。然后，當水滴分離到地幔中時，表面反彈，向上凸起，產生廣泛的影響。

我們才開始了解這個過程不久前，但對其演化進行建模已經使 Andersen 和她的同事能夠確定地幔中發生滴落的一個區域。在安第斯山脈中部下的 Arizaro 盆地.

現在，對地表地質和實驗室實驗的仔細分析使他們發現了安納托利亞中部高原下的另一個滲出物滴落——路標是科尼亞盆地。

眾所周知，安納托利亞中部高原會隨著時間的推移而上升。先前的研究表明，由于硬皮滴落的釋放，在過去的 1000 萬年里，它的高度上升了大約一公里（0.6 英里）。

但還有科尼亞盆地，它以每年約 20 毫米（0.8 英寸）的速度向下下降。這聽起來并不多，但一個正在上升的地區一塊下沉的土地值得進一步調查。

該團隊的發現表明，高原的更廣泛區域在將其粘稠的熔融負載放入地幔后，正處于巖石圈滴落過程的反彈階段的陣痛中。科尼亞盆地？這是一個更小的第二次滴灌形成。

“隨著巖石圈變厚并滴落到該地區下方，它在表面形成了一個盆地，后來當下面的重量脫落并沉入地幔的更深處時，盆地就會涌現出來。”說多倫多大學的地球科學家 Russell Pysklywec。

“我們現在看到這個過程不是一次性的構造事件，最初的滴落似乎在該地區的其他地方催生了隨后的子事件，導致科尼亞盆地在土耳其不斷上升的高原內奇怪地迅速沉降。”

研究人員通過設置實驗室實驗來驗證該模型。他們在有機玻璃罐中裝滿了一種名為聚二甲基硅氧烷作為地球粘稠的下地幔的代表。使用聚二甲基硅氧烷和造型粘土的混合物來復制上地幔，而陶瓷球和硅砂的混合物用作地殼。

然后，他們插入了一個密集的”種子“進入上地幔層引發滴落，并觀察結果。不到 10 小時，第一滴就開始落下。大約 50 小時后，當它到達箱子底部時，二次滴液已經開始下降。

兩種滴水都與表面的水平變形無關——只與垂直變形有關。這些變形與科尼亞盆地一致。

“我們注意到，隨著時間的推移，這種二次滴水確實將地殼向下拉并開始形成一個盆地，盡管地殼在表面沒有水平運動，”Andersen 說.“研究結果表明，這些主要構造事件是相互關聯的，一次巖石圈滴落可能會引發行星內部深處的一系列進一步活動。”

這些結果表明，巖石圈滴落是一個多階段的過程，并巧妙地解釋了在安納托利亞中部高原觀察到的奇怪的、同時隆起和沉降的過程。

該研究已發表在自然通訊.

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