关于大陆崛起如何被击落的主要假设:
对于科学家来说,地球内部的炽热和翻腾在很大程度上仍然是个谜。即使在较浅的深度,我们星球的硬壳外部也包含许多未知数。
以大陆为例。地幔深处上升形成大陆地壳的岩浆与从大洋中脊渗出的岩浆有着本质上的不同。从陆地上的火山喷发的熔融物质含有较少的铁,因此重量明显减轻。这是让陆地漂浮在地幔之上,而洋壳形成较低盆地的关键。
然而,专家们只能推测为什么存在这种差异。现在,一项提出形成大陆地壳的火山岩浆来源的重大假说已受到美国科学家的审查。
2018 年,研究人员提出,大陆地壳的贫铁性源于构造板块在俯冲带相互作用的方式。作者认为,当一块板滑到另一块板下时,t压力使上升的岩浆中的硅酸盐材料结晶,在此过程中将铁从熔融岩石中吸出。
地质学家伊丽莎白科特雷尔不相信。
需要非常高的压力才能通过她说,硅酸盐结晶以及地壳中缺铁岩浆流动的某些部分根本没有那么厚。
“所以压力不是很高,”与史密森学会合作的科特雷尔解释道国家自然历史博物馆。
在实验室中模拟这些俯冲带的热量和压力,Cottrell 和她的同事、康奈尔大学的大气科学家 Megan Holycross 测量了模拟大陆的铁和氧化铁水平…比地球大气层大 30,000 倍,二氧化硅晶体这种被称为石榴石的材料未能从岩石中去除足够的铁来解释地球大陆地壳的独特成分。
糖晶体大小区域的显微镜图像:显示石榴石(粉红色)、玻璃(棕色)和其他小矿物晶体。 (G. Macpherson 和 E. Cottrell,Smithsonian)
作者说,石榴石结晶“不太可能对”“铁耗尽趋势负责”Cottrell 说:“更有可能是大陆地壳下方地幔中的条件造成了这些氧化条件。”
“如果不是石榴石在大陆地壳中结晶地壳,它是关于岩浆如何从地幔到达,然后地幔中发生了什么?”
就在今年,科学家利用地震波发现了隐藏在地球内部深处的一层新的部分熔化的岩石,这可能从根本上改变我们对地幔如何喷出岩浆的理解。
Cottrell 的一位同事现在正在研究氧化硫是否可以在地幔岩浆喷发前从中去除铁。
谜团还在继续。
这项研究发表在《科学》杂志上。