数百万年前，哥伦比亚山脉的“根”“滴”入地幔，但山峰仍然高耸

地壳曾经形成一个致密的“根”，支撑着哥伦比亚北部的内华达山脉和圣玛尔塔山脉，但新的研究表明，这个支柱在数百万年前就沉入了地幔中。

一项新的研究表明，哥伦比亚的一座山脉已经失去了它的“根”——曾经支撑它的地壳楔子，但后来“滴”入了地幔。长期以来，这些山峰如何保持直立一直是个谜，但现在，研究人员正在调查其底层地质。

圣玛尔塔内华达山脉是哥伦比亚西北部的一个山区，其山峰高达 18,700 英尺（5,700 米），自 20 世纪 70 年代以来一直困扰着地质学家，当时的测量显示山峰下方的地壳异常薄。

“山区通常有厚厚的地壳根，可以补偿山脉的负荷，”该研究的主要作者、加拿大阿尔伯塔大学的地球物理学家、前研究生研究员戴维·基罗加 (David Quiroga) 在《生活科学》杂志上说道。电子邮件。基罗加说，地壳比地幔轻得多。由于山脉非常重，位于山脉下方的地壳根部嵌入地幔中。地幔内的位移质量大于地壳根部的质量，这种结构弥补了上方山脉堆积的负载。

地球物理学家可以利用重力异常测量来确定地壳的厚度。基罗加说：“一般来说，质量大的地方重力就大，反之亦然。”山区地壳根部的存在通常会产生负重力异常值，这意味着该地区的质量低于预期。这反映了较轻的地壳取代了较重的地幔，这与地幔完好无损的其他地方不同。

基罗加说：“然而，就哥伦比亚内华达圣玛尔塔山脉而言，有一个高山地区，存在高正重力异常。” “这意味着质量不是短缺，而是质量过剩。”

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1 月 7 日发表在《期刊》上的这项研究表明，这座山脉曾经有一个地壳根来弥补其巨大的负荷，但这一根在 1000 万年的时间里慢慢渗入地幔中。地球物理研究：固体地球。 

地壳和最上层地幔在我们的星球周围形成了一个坚硬的外壳，称为岩石圈。基罗加说，下层岩石圈可能会在比下面地幔更重、更冷的地方“滴落”。然后地幔上升以填充间隙并加热下地壳，这可能会引发其成分的变化，导致地壳的更大部分下沉。

之前的 研究表明岩石圈滴水可能解释其他地区不寻常的地质构造和动态 - 包括安第斯山脉的普纳高原、内华达山脉加利福尼亚州和俄勒冈州的瓦洛厄山脉。但基罗加和他的同事“第一个提出这样的机制是对圣玛尔塔内华达山脉的合理解释”，他说。

目前尚不清楚哥伦比亚山脉如何在明显缺乏支撑的情况下保持直立，但问题可能在于细节。 

基罗加说：“我们研究中的模型表明，一旦山区失去地壳根部，它就会因失去支撑而开始下沉。” “因为这座山仍然直立且高大，这表明拆除事件一定是最近发生的，而且还没有足够的时间让山倒塌。”

Quiroga 说，这些山峰可能早在 200 万年前就已经失去了根源。在这项研究中，研究人员还提出，滴水的可能窗口发生在 5600 万年前至 4000 万年前的始新世时期。这个较晚的时间范围意味着山脉已经保持直立状态超过 4000 万年，这与模型中的模型不一致。研究预测500万年后就会发生崩溃。

但模型中未包含的其他因素可能多年来一直支撑着山脉。基罗加说，周围的岩石圈可能足够坚固，足以从两侧为山峰提供支撑，而地幔可能已经上升，以延缓山脉的崩塌。他补充说，在哥伦比亚下方滑动的加勒比构造板块也应被视为未来模型中的潜在支撑。

在那之前，圣玛尔塔内华达山脉的神秘面纱仍然存在。

编者注：本文于 2 月 5 日更新，以反映之前的研究将岩石圈滴水与不寻常的表面表现联系起来，而不是像最初所说的那样与正重力异常联系起来。