奇怪的发现：科学家发现地壳“滴”进了地球的肚子里

在土耳其中部安纳托利亚高原上，地球表面的褶皱和凹坑是一种新发现的板块构造的确凿证据。

在一个被称为科尼亚盆地的洼地下面，地壳正在慢慢地向行星内部深入，这一过程不仅逐渐塑造了盆地的表面地质，还塑造了环绕它的高原。

这被称为“岩石圈滴水”，是最近才在地球上发现的现象，地质学家们仍在研究它的不同表现方式。

多伦多大学的地球物理学家茱莉亚·安德森说：“通过卫星数据，我们观察到科尼亚盆地的一个圆形特征，那里的地壳正在下沉或盆地正在加深。”

“这促使我们研究地表下的其他地球物理数据，在那里我们看到了上地幔的地震异常和增厚的地壳，告诉我们那里有高密度的物质，并表明可能有地幔岩石圈滴水。”

我们很清楚它是如何工作的。当地球岩石地壳的下部被加热到一定温度时，它开始变得有点粘稠。然后，像蜂蜜或糖浆一样，它慢慢地向下渗出 —— 有点像沥青跌落实验，但要大得多，也慢得多。

当这个液滴下降时，它会把地球的地壳也拉下来。这就形成了洼地或盆地。然后，当液滴脱离地幔时，表面反弹，向上膨胀，产生广泛的影响。

我们只是在不久之前才开始了解这个过程，但是通过模拟它的演变，安德森和她的同事们已经确定了地幔中一个滴水发生的区域，即安第斯山脉中部的阿里萨罗盆地。

现在，经过对地表地质和实验室实验的仔细分析，他们发现了安纳托利亚中部高原下的另一个渗出物，而路标就是科尼亚盆地。

众所周知，随着时间的推移，安纳托利亚中部高原正在抬升。先前的研究表明，在过去的1000万年里，由于释放出坚硬的水滴，它的高度增加了大约1公里（0.6英里）。

但还有科尼亚盆地，它正以每年约20毫米（0.8英寸）的速度向下下沉。这听起来不多，但在一个正在上升的地区，一块正在下沉的土地值得进一步调查。

研究小组的发现表明，在将粘稠的熔融物滴入地幔之后，高原的广大地区正处于岩石圈滴落过程的反弹阶段。科尼亚盆地？这是一个较小的第二滴形成。

多伦多大学的地球科学家Russell Pysklywec说：“随着岩石圈变厚并在该地区下方下降，它在地表形成了一个盆地，后来当下面的重量断裂并沉入地幔的更深深处时，这个盆地就会出现。”

“我们现在看到，这一过程不是一次性的构造事件，最初的滴水似乎在该地区的其他地方引发了后续的子事件，导致科尼亚盆地在不断上升的图尔基耶高原内发生了奇怪的快速沉降。”

研究人员通过建立一个实验室实验来验证这个模型。他们在一个有机玻璃罐中装满了一种叫做聚二甲基硅氧烷的高粘性有机硅聚合物，作为地球粘性下地幔的替代品。聚二甲基硅氧烷和模型粘土的混合物被用来复制上地幔，而陶瓷球和硅砂的混合物被用作地壳。

然后，他们将一颗密集的“种子”插入上地幔层，开始滴水，并观察结果。不到10个小时，第一滴就开始滴下。大约50小时后，当它到达盒子底部时，第二次滴注已经开始下降。

两种滴水都与表面的水平变形无关，只有垂直变形。这些变形与科尼亚盆地相一致。

安德森说：“我们注意到，随着时间的推移，这种二次滴水确实把地壳向下拉，并开始形成一个盆地，尽管地壳表面没有水平运动。研究结果表明，这些主要的构造事件是相互关联的，岩石圈的一次滴水可能会引发行星内部深处的一系列进一步活动。”

这些结果表明，岩石圈滴水是一个多阶段的过程，并巧妙地解释了在安纳托利亚高原中部观察到的奇怪的同时上升和下沉。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

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