地幔流动或解释大峡谷大不整合面
驱动中国11月9日消息,据 Ars Technica 报道,澳大利亚伍伦贡大学学者在《自然》发表研究提出,大峡谷岩层中跨越数亿至十亿年以上的‘大不整合面’,可能由地幔热岩缓慢流动推动大陆升降、冰川侵蚀与沉积覆盖共同造成,为理解地球深部过程如何塑造地表地质记录提供新线索。
驱动中国11月9日消息,据 Ars Technica 报道,澳大利亚伍伦贡大学(University of Wollongong)地球科学家尼古拉·弗拉芒(Nicolas Flament)与同事桑托什·杜恩加纳(Santosh Dhungana)在《自然》(Nature)发表研究提出,大峡谷岩层中著名的“大不整合面”(Great Unconformity),可能由地球深部地幔缓慢流动所塑造。
在大峡谷岩壁中,存在一条看似让时间“消失”的界线。界线下方是古老结晶岩,上方则是寒武纪生命大爆发时期生物开始多样化后沉积形成的砂岩。弗拉芒表示,这一现象被称为“大不整合面”,本质上是地质记录中的缺口。
这一缺口并非短暂停顿。按照弗拉芒的说法,其持续时间短则约2亿年,长则超过10亿年。对地质学家而言,这意味着大量地层信息已经缺失,也使“大不整合面”成为地球历史中最显著的记录空白之一。
研究团队认为,这一空白可能并非只由地表过程造成。根据模型,地球地幔内部炽热岩石的缓慢流动,曾将整块大陆抬升数亿年,使冰川能够持续削磨地表;随后大陆再次下沉,新的沉积层覆盖在侵蚀面上,最终形成岩石记录中的巨大缺失。
如果这一解释成立,大峡谷岩层中的“时间空洞”便不只是地表侵蚀留下的痕迹,而可能成为地球深部动力学过程在地壳表面留下的印记。研究将地幔流动、大陆升降、冰川作用与沉积覆盖纳入同一链条,为理解大不整合面成因提供了新视角。
报道还提到,北美地区覆盖在大不整合面之上的最古老沉积物,年龄介于6.35亿年至4.82亿年之间。地质学家已经追踪到,这一不整合面贯穿北美大部分地区,并延伸至北欧和中国北部部分地区。
弗拉芒表示,北美地区似乎尤其发生过某种特殊变化。该研究由此提出,地表岩石记录中的重大间断,可能与地球内部深处长期、缓慢的地质过程密切相关。