地球在非洲下方跳動,地殼正在被撕裂
在非洲深處,人們發現了一個深沉、有節奏的脈搏,就像心跳一樣澎湃。
在埃塞俄比亞下方的 Afar 三重路口,其中三個構造板塊遇見,科學家們發現,熔融的巖漿從下方沖擊著地球的地殼。
在那里,大陸正在一個新的海洋盆地的早期形成階段慢慢被撕裂。通過對該地區周圍火山的化學特征進行采樣,由英國斯旺西大學(Swansea University)的地質學家艾瑪·瓦茨(Emma Watts)領導的一個團隊希望更多地了解這一野生過程。
“我們發現 Afar 下方的地幔不是均勻的或靜止的——它是脈沖的,而這些脈沖帶有不同的化學特征,”瓦茨說,他在進行這項研究時正在英國南安普敦大學。
“這些部分熔融的地幔的上升脈沖由上方的裂縫板引導。這對于我們如何思考地球內部與其表面之間的相互作用非常重要。
我們的星球表面處于不斷翻新的狀態。行星地殼被劃分成的構造板塊的位置并不固定,而是移動、碰撞,甚至在彼此下方滑動。它們相遇的地方通常是地質演化的熱點地區,毫不夸張地說,猖獗火山活動那是重塑曲面從下面。
阿法爾交界處是阿拉伯板塊、努比亞板塊和索馬里板塊的交匯點,每個板塊都朝著自己的方向出發,在阿法爾三角.最終,這里的地殼會變得如此薄,以至于表面會下降到海平面以下。創建新的 Ocean Basin在紅海附近。
科學家懷疑地幔上升流正在發揮作用在這個大陸分裂過程中,但我們對其運作方式的理解是有限的。我們不能只是深入挖掘來仔細觀察,因此 Watts 和她的同事們選擇了下一個最好的方法:觀察通過火山從地幔噴到地球表面的物質。
他們從阿法爾地區和埃塞俄比亞主要裂谷周圍收集了 130 個火山巖樣本,并進行了化學分析。他們將這些分析與現有數據相結合,進行高級建模,以了解三角形下活動的情況。
結果顯示,在整個裂谷系統中重復出現明顯的化學條帶或條紋,由由環境塑造的單一、不對稱的物質羽流傳遞,并從地幔向上推。
“化學條紋表明羽流在跳動,就像心跳一樣,”地質學家 Tom Gernon 說英國南安普敦大學。
“這些脈沖的行為似乎有所不同,具體取決于板的厚度以及它拉開的速度。在紅海這樣傳播速度較快的裂縫中,脈沖像脈沖一樣更高效、更有規律地傳播穿過狹窄的動脈。
如果該團隊的模型是正確的,那么它表明地幔羽流和上升流可以受到其上方構造板塊動力學的影響——這一發現可用于為未來對不斷重塑我們星球的活動的研究提供信息。
“我們發現,深地幔上升流的演變與上方板塊的運動密切相關。這對我們如何解釋地表火山活動、地震活動和大陸分裂過程具有深遠的影響。地球物理學家 Derek Keir 說意大利南安普敦大學和佛羅倫薩大學的
“這項工作表明,深地幔上升流可以在構造板塊底部下方流動,并有助于將火山活動集中在構造板塊最薄的地方。后續研究包括了解地幔流在板下如何以及以什么速率發生。
該研究已發表在自然 地球科學.