地质学家突破性地发现地球构造板块下隐藏的熔岩层

地质学家突破性地发现地球构造板块下隐藏的熔岩层熔融层位于距地表约100英里的地方，是位于地球构造板块之下的上地幔的一部分。天体层对板块构造学很重要，因为它形成了一个相对柔软的边界，让构造板块在地幔中移动。然而，它之所以柔软的原因并不为人所知。科学家们以前认为，熔融的岩石可能是一个因素。但是这项研究表明，事实上，熔体似乎并没有明显地影响地幔岩石的流动。有助于了解板块构造的结构图，UTAustin杰克逊地球科学学院的研究人员说，他们在天体层检测到了一个全球性的部分熔融层（以斑点红色显示）。资料来源：JunlinHua/UTJackson地质科学学院"当我们想到某样东西在融化时，我们直观地认为融化物一定对材料的粘度起了很大作用，"领导这项研究的UT杰克逊地质科学学院的博士后JunlinHua说。"但我们发现的是，即使在熔体部分相当高的地方，它对地幔流动的影响也非常小。"根据华在布朗大学当研究生时开始的研究，地幔中的热量和岩石的对流是对板块运动的主要影响。尽管地球的内部大部分是固体，但在很长一段时间内，岩石可以像蜂蜜一样移动和流动。共同作者、杰克逊学院的教授ThorstenBecker说，了解到显示熔融层对板块构造没有影响意味着地球的计算机模型少了一个棘手的变量。贝克尔说："我们不能排除当地的熔体并不重要，但我认为它促使我们把这些对熔体的观察看作是地球上正在发生的事情的一个标志，而不一定是对任何事情的积极贡献。"他在杰克逊学校的德克萨斯大学地球物理研究所设计地球的地球动力学模型。Hua在博士研究期间研究土耳其地下地幔的地震图像时，产生了寻找地球内部新层的想法。由于对地壳下部分熔化岩石的迹象感到好奇，他汇编了来自其他地震台的类似图像，直到他有了一张全球天体层的地图。他和其他人认为的异常现象实际上在世界各地都很常见，在天体层最热的地方都出现了地震读数。接下来的惊喜是，当他将他的熔融地图与构造运动的地震测量进行比较时，发现没有任何关联，尽管熔融层几乎涵盖了半个地球。"这项工作很重要，因为了解天体层的特性和它的弱点的起源是了解板块构造的基础，"共同作者KarenFischer说，他是布朗大学的地震学家和教授。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343007.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343007.htm

地球科学家发现太平洋板块隐藏的断层

地球科学家发现太平洋板块隐藏的断层研究人员在《地球物理研究快报》（GeophysicalResearchLetters）杂志上发表的一篇论文中描述了他们的发现。论文作者包括多伦多大学文理学院地球科学系博士后研究员ErkanGün和RussellPysklywec教授、多伦多大学士嘉堡分校物理与环境科学系助理教授PhilHeron以及伊斯坦布尔理工大学欧亚地球科学研究所的研究人员。完善板块构造理论"我们知道，断层等地质变形发生在远离板块边界的大陆板块内部，"Gün说。"但我们不知道同样的事情也发生在海洋板块上。我们正在做的是完善板块构造--描述地球如何运作的理论--并表明这些板块确实不像我们之前想象的那样原始。"数百万年来，构成大部分洋底的太平洋板块向西漂移，沿着从日本到新西兰和澳大利亚的海底海沟或俯冲带坠入地幔。当板块的西部边缘被拉入地幔时，它拖着板块的其他部分，就像桌布被从桌子上拉下来一样。该地图以黄色标出了太平洋板块被沿太平洋火环下沉的构造板块拉开的区域。资料来源：ErkanGün&RussellPysklywec/多伦多大学新发现的板块断层破坏发生在数百万年前地幔中的熔岩挤压到洋底时形成的广阔的洋底高原上；这些断层往往与最近的海沟平行。"人们认为，由于洋底高原更厚，它们应该更坚固，"Gün说，"但我们的模型和地震数据显示，实际情况恰恰相反：高原更薄弱。但我们的模型和地震数据显示，实际情况恰恰相反：高原更薄弱了。"如果说太平洋板块就像一块桌布被拉过桌面，那么高原就是一块较薄弱的桌布，更容易被撕裂。对了解大洋板块的影响研究人员研究了西太平洋的四个高原--翁通爪哇、沙茨基、赫斯和马尼希基，它们位于夏威夷、日本、新西兰和澳大利亚大致相邻的广阔区域。他们利用超级计算机模型和现有数据（其中一些数据是在20世纪70年代和80年代的研究中收集的）得出了这一发现。"有证据表明，过去由于这种类型的板块破坏，这些地点曾发生过火山活动--可能是偶发的，也可能是持续发生的--但现在是否发生还不清楚，"Gün说。"尽管如此，我们还是无法确定，因为这些高原位于海面以下数千米处，而派遣科考船收集数据是一项艰巨的任务。因此，事实上，我们希望我们的论文能引起人们对高原的关注，从而收集到更多的数据。"数十年来，众多地球科学家对板块构造理论进行了不断完善，其中包括华盛顿大学的约翰-图佐-威尔逊（JohnTuzoWilson），他在自己的职业生涯中为这一理论做出了重大贡献。Pysklywec说："但理论并非一成不变，我们仍在不断发现新的东西。现在我们知道这种断层破坏正在撕裂海洋板块的中心--这可能与地震活动和火山活动有关。"他说："这样的新发现颠覆了我们对活跃地球的理解和认识。这表明，即使是我们这个不断进化的星球的大运行，也仍然存在着巨大的奥秘。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422841.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422841.htm

地质学家揭示断层在大海啸中的隐藏作用

地质学家揭示断层在大海啸中的隐藏作用杰西卡-德波利斯（左二）和研究小组对阿拉斯加蒙塔古岛的沉积岩芯样本进行了研究和比较，发现有证据表明，在过去的八次地震中，有四次地震都包含了附属于俯冲带的飞溅断层的二次滑动，从而引发了额外的海啸。资料来源：彼得-海斯勒世界各地的俯冲带是一块构造板块在另一块构造板块下移动的区域，会产生最大的地震--8.0级以上的地震--引发海啸并改变其后的生态系统。DePaolis与自然灾害学助理教授TinaDura以及美国地质调查局（USGS）的同事一起发现，有证据表明，与俯冲带相连的地壳断层--平展断层--可能会在俯冲带地震期间发生移动，并比以前认识到的更经常地造成当地海岸破坏和生态变化。DePaolis说，这种倾斜断层在水下的移动会引发海啸，海啸可能在30分钟或更短时间内到达最近的海岸。这项研究发表在今天（5月20日）出版的《地球物理研究杂志》上：这项研究将影响对全球俯冲带危险的认识。与厄瓜多尔、卡斯卡迪亚、智利和日本接壤的俯冲带也存在平展断层，这表明它们也可能对这些地方的海啸造成危害。当构造板块在俯冲带移动时，会发生在海面下数英里处。由于喷溅断层与这些区域相连，因此研究它们的位置是一项挑战。幸运的是，在阿拉斯加威廉王子湾的蒙塔古岛，地质学上已经记录了这些位移的次生效应或地表效应，使其成为目前唯一一个位于平展断层之上的陆块，在其土壤中表现出这种效应。通常情况下，俯冲带地震造成的陆地从其下方移动的构造板块中抬升（称为隆起）可达1至3米。对于受到1964年里氏9.2级地震影响的大多数陆上地点来说，情况就是如此。然而，在蒙塔古岛上，平展断层造成了11米的隆起，并引发了沿海泻湖的排水，有效地将其生态系统从海洋泻湖改变为淡水沼泽。DePaolis说："这座岛屿被夹在这些断层的中间，所以每当这些断层破裂时，它实际上就会记录下隆起。它有这种夸张的隆起，这在俯冲带地震中并不常见。"团队研究了蒙塔古岛飞溅断层断裂的影响。通过分析42个沉积物岩心，他们发现了1964年地震以及由倾斜断层造成的二次移动的地层证据。他们注意到，从地震前的泻湖淤泥到地震后的生根土壤，存在着明显的沉积变化。全球变化中心和弗拉林生命科学研究所的附属教员Dura说："肯定有一些岛屿会随着俯冲带地震而隆起，但它们不一定有断层穿过，造成这种夸张的隆起，所以这是一个非常独特的地方。"研究人员一直认为，可能会出现断层的二次移动。但直到现在，这种想法还只是理论上的，因为这是第一个记录地层证据的已知陆块。硅藻是一种保存在沉积物中的硅质微藻，通过显微镜放大，硅藻有助于研究人员确定岩芯样本的盐度水平。图片来源：JessicaDePaolis研究小组成员还利用硅藻（一种保存在沉积物中、对盐度变化敏感的硅质微藻）来重建1964年地震后发生的古环境变化。他们发现，高盐度的海洋泻湖环境明显从潮汐覆盖范围之外转移，这表明海岸正在隆起。研究小组将1964年地震岩芯样本的发现与更深的沿海地层样本进行了比较，发现了沉积物和硅藻证据，证明该断层还发生过三次断裂。这些证据与该地区最近八次有记录的俯冲带地震中的四次相关。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431634.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431634.htm

地质学家查明大印度大陆在与亚洲碰撞与喜马拉雅山崛起的关联

地质学家查明大印度大陆在与亚洲碰撞与喜马拉雅山崛起的关联数亿年前的地球表面与我们今天看到的地球表面截然不同。当时只有两块大陆：劳拉大陆和冈瓦纳大陆。现在的印度次大陆是冈瓦纳大陆的一部分，冈瓦纳大陆大约在1.5亿年前解体。从冈瓦纳超级大陆分裂出来的印度板块的一部分现在俯冲到喜马拉雅山和青藏高原之下。因此，了解这块被称为大印度的大陆"消失"部分的原始范围，对于解决有关印度-亚洲碰撞年代的几个关键问题以及回答青藏高原是如何以及何时形成的非常重要。然而，对大印度大陆范围的估计一直不确定，从100多公里到2000多公里不等。位于西藏南部印度板块和亚洲板块之间的桑丹林剖面是一块地质学上的罗塞塔石碑，可用于确定印度-亚洲碰撞的起始时间；然而，有关其年龄和古地磁记录的不同证据使估算工作充满挑战。中国地质大学（北京）（CUGB）的研究人员与路德维希-马克西米利安大学（LudwigMaximiliansUniversity）和中国科学院（ChineseAcademyofSciences）等其他机构的研究人员现在已经澄清，大印度板块在俯冲到亚洲之下之前是一个范围2000到3000千米左右的单一板块。科学观点和研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究的第一作者、中国地质大学地球科学与资源学院孟军教授解释说："印度-亚洲碰撞主要有两种模式。第一种是多级碰撞模型，它将印度前缘的大洋盆地细分为较小的板块，这些板块后来并入亚洲板块。第二种模型认为，印度和大印度在早白垩世时期作为单一板块存在，大印度北缘的上地壳形成喜马拉雅推力带，下地壳则俯冲到亚洲之下"。他的同事、来自中大地质学院的王成山教授补充说："我们的目标是了解这些模型中哪一个更准确。"研究人员通过对大名鼎鼎的桑丹林剖面进行地质学、古生物学和古地磁学的综合研究，解决了围绕这些问题的几个疑问。白垩纪岩石的古地磁使研究人员能够追踪印度板块北段的地理位置，并计算出大印度的最小面积。历时重建图（上）显示印度板块脱离冈瓦纳超大陆并俯冲到亚洲之下，从而帮助形成了世界上最高的地形，即珠穆朗玛峰（下）。资料来源：中国地质大学（北京）孟俊和路德维希-马克西米利安大学StuartA.Gilder教授研究对了解构造的影响研究获得的数据显示，自5500万年前碰撞开始以来，俯冲所消耗的岩石圈-地球的岩石外壳比今天印度次大陆的面积还要大，最初向北延伸了约2000至3000公里。因此，将近500万平方公里的岩石圈被俯冲到亚洲板块之下，这可以肯定是青藏高原崛起的原因。这些发现标志着我们对印度-亚洲碰撞以及这些地区各种地质结构出现的认识发生了构造上的转变。路德维希-马克西米利安大学的斯图尔特-A-吉尔德（StuartA.Gilder）教授说："我们的发现挑战了亚洲南缘是由特提斯洋中独立的构造块凝聚而成的既定观念。这些发现可以帮助我们填补有关冈瓦纳大陆构造中印度板块的大小以及印度与亚洲碰撞之前的构造历史的知识空白。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394417.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1394417.htm

揭开地球矛盾的过去：地质学家重塑气候周期的“暖冰期”

揭开地球矛盾的过去：地质学家重塑气候周期的“暖冰期”自1985年以来，里斯本港的"JoidesResolution"号研究船一直作为国际大洋发现计划（InternationalOceanDiscoveryProgram）的一部分用于科学钻探。当前"暖冰期"研究中使用的钻探岩芯是在加的斯湾和葡萄牙南部近海考察时采集的。资料来源：AndréBahr地质冰期（又称冰川期）的特点是北半球出现大面积冰原。在过去的70万年中，大约每隔10万年就会在不同的冰川期和温暖期之间转换。然而，在此之前，地球的气候周期为4万年，冰川期较短且较弱。气候周期的变化发生在中更新世过渡时期，该时期开始于大约120万年前，结束于大约67万年前。"导致全球气候节律发生这一关键变化的机制在很大程度上仍不为人所知。"海德堡大学地球科学研究所副教授AndréBahr博士解释说："它们不能归因于地球气候轨道参数的变化。"海但最近确定的'暖冰期'造成了过量大陆冰的积累，确实起到了至关重要的作用。"地中海森林的长期扩张和降水量的增加以及东亚夏季季风的增强与大西洋水汽源的增加和北移有关。矛盾的是，冰期比之前的间冰期更温暖湿润。资料来源：AndréBahr在研究中，研究人员使用了来自葡萄牙外海钻芯的新气候记录和来自中国高原的黄土记录。这些数据随后被输入计算机模拟。模型显示，在过去的80万年至67万年间，这两个亚热带地区出现了长期的变暖和湿润趋势。与中更新世过渡时期的最后一个冰期同时，北大西洋和北太平洋热带地区的海面温度比前一个间冰期（即两个冰期之间的阶段）要高。这导致欧洲西南部产生更多的水汽和降雨，地中海森林扩大，东亚夏季季风增强。水汽还到达了极地地区，在那里促进了欧亚北部冰原的扩张。"这样的情景持续了一段时间，并预示着持续到更新世晚期的持续和影响深远的冰期冰川阶段的到来。"AndréBahr说："大陆冰川的扩张是引发从4万年周期到我们今天经历的10万年周期转变的必要条件，这对地球后来的气候演变至关重要。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371121.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371121.htm

地质学家发现地球被包围在缓慢翻滚的引力波海洋中的证据

地质学家发现地球被包围在缓慢翻滚的引力波海洋中的证据艺术家构想的脉冲星集合，可探测到来自成对环绕的超大质量黑洞的引力波。图片来源：AuroreSimonnet为NANOGrav协作小组制作这一突破性发现是北美引力波纳米赫兹天文台（NANOGrav）15年精心观测的结果，其详细内容发表在《天体物理学杂志通讯》（TheAstrophysicalJournalLetters）上的一系列论文中。作为美国国家科学基金会（NSF）资助的物理前沿中心，NANOGrav由来自美国和加拿大的190多名科学家组成。他们利用波多黎各阿雷西博天文台、西弗吉尼亚州绿岸望远镜和新墨西哥州超大阵列的射电望远镜，监测天空中68颗被称为脉冲星的死星。这些脉冲星就像一个浮标网络，在引力波缓慢滚动的海洋中晃动。NANOGrav团队成员、加州理工学院物理学助理教授KaterinaChatziioannou说："引力波对脉冲星的影响非常微弱，很难探测到，但随着时间的推移，我们收集了更多的数据，对研究结果建立了信心。"今后，我们将继续进行更多的观测，并将我们的结果与国际合作伙伴的结果进行比较，这将使我们能够从数据中学到更多东西。"KaterinaChatziioannou。资料来源：加州理工学院NANOGrav团队成员、喷气推进实验室（JPL）首席科学家、加州理工学院天文学访问学者约瑟夫-拉齐奥（JosephLazio）说："我们有了一种新的方法，可以探测星系核心的巨大黑洞开始缓慢但不可阻挡的死亡螺旋时会发生什么。我们认为这个过程是许多星系的标准过程，我们已经看到了许多不同步骤的例子，但我们终于开始瞥见其中一个关键的最后步骤了。"约瑟夫-拉齐奥。资料来源：加州理工学院阿尔伯特-爱因斯坦于1916年首次提出了引力波的概念。然而，直到大约一个世纪之后，美国国家科学基金会资助的LIGO（激光干涉引力波天文台）才直接探测到了引力波。他们探测到了来自一对遥远的碰撞黑洞的波。与LIGO不同，NANOGrav所探测的引力波频率要高得多，顾名思义，NANOGrav主要探测纳赫兹范围内的低频引力波，即每几年一个周期。较高频率的引力波来自于较小的黑洞对，它们在碰撞前的最后几秒钟迅速绕着对方旋转，而较低频率的引力波被认为是由星系中心的巨大黑洞产生的，其质量是太阳的数十亿倍，它们缓慢地绕着对方旋转，在合并前还有数百万年的时间。在新的研究中，NANOGrav被认为捕捉到了来自宇宙中许多对合并的超大质量黑洞的引力波的集体嗡嗡声。"人们把这种信号比作背景杂音，而不是LIGO接收到的呼喊声，"同时也是LIGO团队成员和威廉-H-赫特学者的查齐奥安努解释说。帕特里克-迈尔斯。资料来源：加州理工学院"这就好像你在鸡尾酒会上，你无法分辨出任何一个人的声音。我们只能听到背景噪音，"NANOGrav团队成员、加州理工学院博士后学者副研究员帕特里克-迈耶斯（PatrickMeyers）说，他帮助领导了对结果的统计测试。NANOGrav的脉冲星网络也被称为脉冲星计时阵列。脉冲星是由大质量恒星爆炸形成的，它们发出的光标以非常精确的间隔快速旋转。"它们就像灯塔上的信标，以固定的速度掠过。你可以预测到几十纳秒的时间。在某些情况下，它们与原子钟的精度相当。"当引力波穿越宇宙时，会对时空结构产生轻微的拉伸和挤压。这种拉伸和挤压会导致地球与特定脉冲星之间的距离发生微小的变化，从而导致脉冲星闪光时间的延迟或提前。为了寻找引力波的背景嗡嗡声，科学小组开发了软件程序来比较其网络中一对脉冲星的时间。引力波会根据脉冲星在天空中的距离远近，在不同程度上改变脉冲星的闪光时间，JPL的罗恩-海灵斯（RonHellings）和乔治-唐斯（GeorgeDowns）在20世纪80年代初首次从理论上计算出这种模式。米歇尔-瓦利斯内里。资料来源：加州理工学院拉齐奥说："想象一下，成对的超大质量黑洞散布在海洋上，荡起许多涟漪。现在，我们坐在地球上，地球就像一个浮标，与脉冲星一起，我们试图测量涟漪是如何变化并导致其他浮标向我们移动或远离我们的。""为了弄清引力波背景，我们必须弄清许多令人困惑的影响，比如脉冲星的运动、银河系中自由电子的扰动、射电天文台参考时钟的不稳定性。"NANOgrav团队成员、JPL高级研究科学家兼加州理工学院理论天体物理学访问学者MicheleVallisneri说："我们在美国国家航空航天局朱诺号和卡西尼号任务的帮助下确定了太阳系中心的精确位置。"未来的NANOGrav成果将包括加拿大的CHIME望远镜，该望远镜将于2019年加入该项目。加州理工学院的深层同步阵列-2000（或称DSA-2000）也将加入搜索行列，这是一个由2000个射电天线组成的阵列，计划建在内华达沙漠，2027年开始运行。科学家们希望能解答有关合并超大质量黑洞性质的谜团，比如它们有多常见，是什么让它们走到了一起，还有什么其他因素促成了它们的凝聚。Chatziioannou说："多年来，人们一直试图用望远镜发现合并的超大质量黑洞。他们的距离越来越近，发现的候选黑洞也越来越多，但由于黑洞靠得太近，很难分辨。有了引力波这个新工具，将有助于更好地了解这些神秘的野兽。"瓦利斯内里说："这真是一个美丽的、不可能完成的实验：组装一个银河系大小的引力波探测器，由整个银河系的死亡恒星脉冲激发，并汇集了一个由射电天文学家、中子星和黑洞专家以及引力波科学家组成的多学科团队。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376151.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376151.htm