2020年十大地质学发现:南极也曾树木丛丛
来源:新浪科技
发布时间:2020-12-29
浏览次数:652
2020年,科学家们发现了一些地球保守了无数年的秘密,包括隐藏的河流、消失的大陆和古老雨林的遗迹。

 

他们还利用最先进的技术深入研究了远古的地球地质。在期待未来更多发现的同时,让我们来盘点一下今年最震撼世界的十大地质发现。

 

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图1 黄石公园历史上的超级喷发

 

  在美国黄石国家公园的间歇泉和温泉之下,隐藏着许多热点(地质学上的“热点”指地球表面长期历经活跃的火山活动的地区)。科学家发现,大约900万年前,这里爆发了两次历史性的超级火山爆发。在分析了该地区的古火山岩带和火山沉积物后,研究小组发现了之前这两次喷发的证据,他们将其命名为麦克马伦溪超级喷发(McMullen Creek supereruption)和格雷陆地超级喷发(Grey‘s Landing supereruption),后者打破了记录,成为迄今为止探测到的黄石热点地区规模最大的一次喷发;大约872万年前,黄石超级火山喷发覆盖了大约23000平方公里的地区,即现在的爱达荷州南部和内华达州北部。

 

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图2 地核附近的巨大团块超出想象

 

  在地球的固体地幔和液体外地核的交界处,存在着像大陆一样巨大的岩石团块。现在,科学家们认为,它们的规模可能比原先想象的还要大。根据之前的估计,如果被拉到地球表面,两个最大团块的高度将是珠穆朗玛峰的100倍。然而,在对数十年的地震数据进行分析之后,科学家们现在估计,太平洋下方的一个大团块实际上可能可怕得多。例如,沿着这个团块边缘新发现的一个结构直径超过1000公里。

 

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图3 经受住巨大海啸的北海岛屿

 

  大约8000年前,一场海啸袭击了英国和荷兰之间的平原,淹没了大部分陆地。但研究表明,一些岛屿可能经受住了海啸的冲击,为石器时代的人类提供了数千年的家园。海啸过后,这些岛屿在水面上存在了一段时间,但大约1000年后,海平面上升最终淹没了这些岛屿。科学家们在英格兰东部约克郡的乌兹河(River Ouse)河口附近采集到了相关的海底沉积物,才揭示了这些岛屿不为人知的历史。

 

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图4 地核有10亿年的历史

 

  科学家估计,地球的核心是一个宽约2442公里的铁球,很可能形成于10亿至13亿年前。研究团队在极小的尺度上重建了地核形成的条件,计算出一团熔融铁需要多长时间才能形成目前大小的地核。大约10亿年的时间窗口与地球磁场的历史波动十分吻合——在10亿到15亿年前,地球的磁场明显变强。内地核的结晶可能导致了磁性的增强,因为这个过程会向液态的外地核释放热量,而热量会在液体中引起剧烈的搅动,从而为磁场提供动力。

 

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图5 加拿大地下的一块失落大陆

 

  大约一亿五千万年前,一块如今已消失的大陆分裂成巨大的碎片,其中一块就隐藏于今天的加拿大地下,直到最近才被科学家发现。他们在研究一种名为金伯利岩的火山岩时取得了这一发现。金伯利岩是金刚石的母岩,寻找钻石矿常常由寻找金伯利岩开始。研究人员在加拿大北部巴芬岛地下近400公里处采集到了这些金伯利岩,发现其矿物化学成分与那块消失已久的大陆相吻合。这一取样地点也成为发现该大陆证据的最深采样点。

 

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图6 澳大利亚附近的水下河流

 

澳大利亚海岸流入深海。研究人员使用自动水下航行器发现,这些河流是海岸附近的浅水在冬季失去热量时形成的。经过夏季几个月的蒸发,浅水变得比深水更咸,因此当浅水冷却时,稠密的咸水下沉,形成一条在海洋中蜿蜒流动的水下河流。这些河流绵延数千公里,将营养物质、植物和动物物质以及污染物带入大洋。

 

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图7 南极冰层下发现古老雨林遗迹

 

  在人们的印象中,南极洲可能是与热带雨林关系最遥远的地方。然而,科学家正是在南极洲西侧发现了远古雨林的遗迹。在派恩岛冰川附近的海底,科学家钻取到了一些不同寻常的沉积岩心,其中发现了森林的残骸。岩心的一层沉积物具有与周围明显不同的颜色,经过仔细观察,科学家们发现了古老的花粉、孢子、开花植物碎片和根系网络。该样品可以追溯到9000万年前的白垩纪中期,当时的南极气候要比现在温暖得多。

 

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图8 中国地下600公里处的古老海床

 

  科学家在中国地下数百公里处发现了曾经位于太平洋海底的海床,而且这片海床还在继续向地幔过渡带下沉。组成这片海床的岩石曾经位于海洋岩石圈之上,这是地球表面的最外层。当岩石圈与邻近的构造板块碰撞时,这片海床就被向下推,这就是所谓的俯冲事件。科学家还从未在地球表面以下如此深的地方——地下410至660公里之间——发现过俯冲事件。

 

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图9 消失的板块再被发现

 

  科学家对一个构造板块进行了数字重建,结果显示,大约6000万年前,该板块的运动可能在太平洋上形成了一条火山弧。以往一些地球物理学家认为,这个被称为“Resurrection”的板块从未存在过。但如果这个板块确实存在,它应该在数千万年前就被推到了地壳之下。因此,科学家通过计算机模拟反演了这一运动,实际上就是把它和其他古代板块拉回到地表。他们发现,“Resurrection”就像一块完美的拼图,就位于库拉板块和法拉龙板块的东部,其边缘与华盛顿州和阿拉斯加的古代火山带相吻合。

 

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图10 使帝国大厦相形见绌的珊瑚结构

 

  这是100多年来发现的第一个独立的珊瑚礁,其高度甚至超过美国的帝国大厦。这座珊瑚“巨塔”从底部到顶端高500米,自由地矗立在澳大利亚海岸的大堡礁附近。这个叶片状的结构底部宽1.5公里,其峰顶位于海平面以下约40米处。


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