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巨大的俯冲沉积物块如何漂浮在地球深处

导读 怀俄明大学的一位教授使用计算机建模提出,大约 7500 万年前从加利福尼亚海岸俯冲下来的沙子和泥土通过地幔作为巨大的底辟上升而返回地壳

怀俄明大学的一位教授使用计算机建模提出,大约 7500 万年前从加利福尼亚海岸俯冲下来的沙子和泥土通过地幔作为巨大的底辟上升而返回地壳,就像熔岩灯中的斑点一样。

这些斑点现在位于地球表面,远离海岸的内陆,包括莫哈韦沙漠和亚利桑那州西部。

“这些岩石看起来并不是最漂亮的,但它们经历了一段非凡的旅程,讲述了一个令人难以置信的故事,”华盛顿大学地质与地球物理系助理教授杰伊查普曼说,他专注于构造。

查普曼是一篇新论文的作者,题为“低角度俯冲期间 Orocopia 片岩(西南部)的底辟重新分层”,该论文发表在 8 月号的地质学杂志上。

查普曼说:“随着沉积物从内华达山脉侵蚀并被河流和溪流带到海洋中,这些岩石开始了它们的生命,在那里它们最终沉积在一个俯冲海沟中,类似于现代的马里亚纳海沟。” “然后,它们被俯冲的海洋板块带到地球约 20 英里深处,在那里沉积物变质成一种叫做片岩的岩石。这本身就非常了不起,但这些岩石真正特别的地方在于它们并没有保持在俯冲状态,而是以某种方式回到了水面,今天你可以站在它们上面。”

俯冲的沉积物如何返回地球表面以及沉积物在地下的分布是查普曼试图通过他的研究来回答的一些问题。

“普遍的理论是,沉积物被涂抹并涂抹在北美构造板块的底部,形成了一个片状层,”查普曼说。“然而,这些沉积物的密度远低于地幔或下地壳中的岩石,经过数百万年的计算,计算机模型预测沉积物会流动并浮力上升,就像熔岩灯中的热蜡一样。”

该研究对理解俯冲带过程和自然资源的分布具有重要意义。

“世界各地的地球科学家正在努力了解是什么赋予了地壳独特的成分,而沉积物的俯冲和再合并是一个流行的假设,”查普曼说。“此外,许多研究人员现在想知道从俯冲沉积物中释放的流体和元素是否可能导致具有重要经济意义的矿物和金属的集中。”

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