南安普頓大學研究人員的一項新發現。報告指出，美國阿巴拉契亞山脈下方大片溫暖的岩石可能與 8000 萬年前格陵蘭島和北美的分離有關。
研究小組推斷，這個深層熱源並不是1.8億年前北美與西北非洲分離時遺留下來的特徵，這種觀點長期以來一直盛行。
這個熱物質區域被稱為北阿巴拉契亞異常區域 (NAA)，直徑約 350 公里，位於新英格蘭下方約 200 公里處。
它的淵源與現在的位置相去甚遠。
該研究發表在期刊上 地質學它顯示 NAA 最初形成於距拉布拉多海約 1,800 公里處。這是加拿大和格陵蘭島地殼開始分裂的地方。經過數千萬年的時間，這種溫暖而不穩定的岩層逐漸惡化。以大約每百萬年20公里的速度遷移到現在的位置。
來自南安普頓大學波茨坦亥姆霍茲地球科學中心（GFZ）和佛羅倫薩大學的研究人員參與了該項目。
主要作者、南安普頓大學地球科學教授湯姆·格農 (Tom Gernon) 表示：“長期以來，這種熱量增加一直是北美地質學的一個奇怪特徵。它位於這片大陸的一部分下方，該大陸在構造上已經休眠了 1.8 億年，所以我們的想法是，它只是大陸塊分裂時的殘留物，從未堆積起來。”
“我們的研究表明，這是一個更大、移動速度更慢的過程的一部分。它位於地下深處，這可能有助於解釋為什麼像阿巴拉契亞山脈這樣的山脈仍然屹立不倒。大陸底部的加熱可能削弱並消除了一些密集的根部。這使得大陸變得更輕、更有浮力，就像壓載物墜落後升起的熱氣球一樣。這將導致這座古老的山脈在過去的幾百萬年裡進一步升高。”
介紹“地幔波”概念。
科學家們的分析基於他們最近提出的理論框架，稱為“理論”。 “地幔波”入圍《科學》雜誌 2024 年度突破獎決賽
這個概念解釋了，在大陸分裂後，緩慢加熱的緻密岩石會從構造板塊的底部脫離，表現得像熔岩燈中升起和落下的斑點。緩慢移動的波 這些波可以沿著大陸底部移動數千萬年。並有助於解釋將鑽石帶到地表的非凡火山噴發。這同樣適用於遠離板塊邊界的高原地形。
通過結合地球動力學計算機模型地震斷層掃描（類似於醫學超聲波它使用地震波來觀察地球內部）並重建構造板塊過去的位置。研究人員將 NAA 追溯到 90 至 8000 萬年前拉布拉多海開放、格陵蘭島從加拿大撤出的時期。
岩石“斑點”在大陸下緩慢移動
該研究的合著者、GFZ 地理模擬部門負責人 Sascha Brune 教授解釋說：“這些環流不穩定性導致數十公里厚的岩石從地球外層（稱為地殼）的底部緩慢下沉。隨著地殼變薄，更熱的地幔物質會漂浮起來取代它的位置。這會形成一個稱為熱異常的溫暖區域。
“我們之前的研究表明，這些岩石‘斑點’可以連續形成。就像多米諾骨牌一一倒下一樣。並隨著時間的推移依次遷移。我們在新英格蘭下面看到的特徵很可能就是這些斑點之一。其起源遠離它現在所在的位置。”
根據研究小組的計算，NAA 似乎正以每百萬年約 20 公里的速度向西南移動穿過北美地殼。目前的大小和深度 寬度約為 350 公里，與這些緩慢移動的地幔不穩定的預測一致。研究人員估計，異常中心可能會在大約 1500 萬年內穿過紐約地區下方。
格陵蘭締約方
該研究還表明，格陵蘭島中北部下方也存在類似的溫暖異常現象。該特徵可能與 NAA 具有相同的起源，並且可能是相同的地質特徵。它是在塌陷期間在拉布拉多海的另一側形成的。
在格陵蘭島下方，這種深層熱源提高了厚冰蓋底部的溫度。這會影響冰和融化物的電流流動。正如傑農教授指出的那樣：“古代熱異常仍然在從下方塑造大陸冰蓋的動力學方面發揮著重要作用。”
塑造大陸的長期過程
該研究的合著者、南安普頓大學和佛羅倫薩大學的板塊構造學專家德里克·凱爾博士說：“這個想法是，大陸破裂可以產生水滴和熱岩細胞，這些水滴和熱岩細胞在內陸數千公里的深處循環。這讓我們重新思考我們對大陸邊緣的了解，無論是現在還是地球深處的過去。”
這些結果支持了之前的研究，表明地球深處的過程可以在地表活動平靜下來後持續很長時間。這些永久性的不穩定可能會影響一個國家內的一切事物，從隆起和侵蝕到火山模式。即使在被認為地質穩定的地區，
傑農教授補充道：“雖然地表幾乎沒有顯示出構造活動的跡象，但在地下深處，人們仍然可以感受到古代裂谷的後果。地球系統其他部分的大陸分裂留下的遺產可能比我們之前意識到的更廣泛、更持久。”
