新研究发现地幔中的巨大波浪可能使大陆上升

一项新的研究发现，巨大的悬崖和高原是由大陆分裂时在地球中层引发的同一波造成的。

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新的研究表明，由于距离最终形成的地方数百英里的地球深处的搅动，高原在大陆内部隆起。

随着大陆的分裂，巨大的悬崖壁可能会在地壳分裂的边界附近升起。新研究发现，这种分裂在地球的中层（地幔）中引发了一股波浪，该波浪在数千万年的时间里缓慢向内滚动，推动了高原的上升。

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主要作者托马斯·杰农 (Thomas Gernon) 表示，科学家们早就知道大陆裂谷引发了巨大悬崖的崛起，例如将东非裂谷与埃塞俄比亚高原分开的悬崖墙，英国南安普顿大学的地球科学家说，这些陡峭的悬崖有时位于内陆高原的边缘，这些高原从坚固、稳定的大陆核心（称为克拉通）升起。

但格农在一封电子邮件中告诉《生活科学》，由于这两种景观特征的形成时间通常相隔数千万年至一亿年，因此许多科学家认为不同的形成是由不同的过程驱动的。

在 8 月 7 日发表在《自然》杂志上的这项新研究中，Gernon 及其同事研究了地球最后一个超级大陆冈瓦纳大陆分裂期间形成的三个标志性海岸悬崖。一是沿着印度海岸，靠近西高止山脉约 1,200 英里（2,000 公里）；另一条位于巴西，环绕高地高原约 1,900 英里（3,000 公里）；研究显示，南非大悬崖环绕中央高原，横跨 3,700 英里（6,000 公里）。格农说，这些地区的内陆高原可能会上升一公里甚至更多。

研究小组使用地形图显示了与大陆边界对齐的悬崖，这表明它们是裂谷造成的。计算机模拟显示，大陆裂谷扰乱了地幔，引发了向大陆中心滚动的深波。

接下来，他们分析了现有的矿物数据，结果表明，高原上的隆起和侵蚀向内陆迁移的时间和速度与地幔波在下方数英里处翻腾的时间和速度大致相同。这表明这两种地貌特征很可能是由同一大陆分裂过程引发的。

研究发现，就当前研究中的三个悬崖而言，流失速度极其缓慢，每百万年仅移动 9 至 12 英里（15 至 20 公里）。然而，这种慢动作的地幔波极大地改变了地貌。当它向内行进时，它逐渐剥落了将大陆固定在壳幔边界的坚固根部。没有这些锚，克拉通变得更加浮力，因此上升。

亿万年的风雨将它们进一步削去，使它们变得更轻、更漂浮。这一过程最终形成了我们今天看到的稳定、高水平。

杰农说，从理论上讲，同样的过程可以解释其他悬崖/高原地区，例如北卡罗来纳州和南卡罗来纳州或喀麦隆南部的悬崖/高原地区。卡罗莱纳州的悬崖和高原没有论文中研究的三个悬崖和高原引人注目，可能是因为它们的形成时间比格农团队检查的三个悬崖和高原早一亿年。这使得侵蚀作用持续了数千万年，以消除地幔搅动和隆起的痕迹。

格农说：“更早的分裂事件形成的悬崖不太可能保留在地质记录中。”

格农的团队之前发现，同样的超大陆破裂和地幔波也是其他地质过程的催化剂，包括地心的钻石喷发。

“令人着迷的是，订婚戒指上佩戴的钻石可能只是形成地球上一些最引人注目的地貌的相同地质过程的结果之一，”杰农说。