地球板塊漂移也曾短暫終止

2020-11-25 科學網

 

科學家發現，地球古大陸的板塊構造運動曾短暫地停止。（圖片提供：Nicolle Rager）

 

研究人員在最新出版的美國《科學》雜誌上報告說，地球構造板塊的漂移曾出現過暫時的停止。

 

大約1個世紀之前，德國地球物理學家Alfred Wegener注意到，大陸就像拼圖玩具一樣能夠咬合在一起。他提出，大陸實際上是通過漂移而分離的，在數億年的時間裡，這一過程每年在以很小但可測量的幅度進行著。科學共同體在經過最初的爭論之後，大多數的研究均支持Wegener的假設，並最終確立了板塊構造學的主要動力源於地球內部產生的熱量的理論。這些名為熱上湧體的熱量以巖漿的形式到達地球表層，正是它們使古大陸分離，並形成了新的海洋。

 

如今，這一切依然發生在大西洋中脊——在2億年前形成的一座1.5萬公裡長的海下山脈，並最終將美洲與歐洲和非洲分開。在地球的另一端，這一過程正在導致太平洋的收縮，並使東亞及美洲西部海床的地震帶及火山作用愈發活躍。

 

如今，美國華盛頓哥倫比亞特區卡內基研究所的兩名研究人員發現了新的證據，表明大陸並不是一直在運動。科學家之前斷定，板塊構造運動曾有過全部停止的時刻。主持這項研究的地球物理學家Paul Silver和麻薩諸塞州Woods Hole海洋學研究所的博士後Mark Behn試圖搞清，如果這一潛沒過程——指一個板塊受力下降到另一板塊之下的過程——停止，那麼會產生什麼樣的後果。研究人員通過調查鈮、釷和氦的兩種同位素在古巖石中的分布情況，發現了這一過程的最新證據。這些元素都是地球內部溫度隨著時間流逝而逐漸冷卻的可靠指標。研究人員的分析結果表明，這一冷卻過程的減緩意味著板塊構造活動的相應減緩或停止。Silver和Behn斷定，這種潛沒過程實際上在約15億年前曾經停止。研究人員同時推測，地球在3.5億年前曾經歷了類似的過程。

 

德國波茨坦市地球科學研究所的地球物理學家Rainer Kind指出，這篇論文為地球構造學研究的一個重要但較少涉及的領域提供了重要證據，同時「將為我們闡釋地球構造歷史的方式產生永久的影響」。美國鹽湖城猶他大學的地球物理學家Derrick Hasterok對此表示贊同。他認為，這項研究「描述了不同板塊在地球構造歷史中的變化」。同時，這一發現將有助於解釋過去40億年來，海平面出現的一系列神秘變化。（群芳 譯自

www.science.com

，1月7日）

 

（《科學》（

Science

），Vol. 319. no. 5859, pp. 85 - 88，Paul G. Silver and Mark D. Behn）

 

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