板块构造将地球转移的地壳的难题放在一起

经过:帕特里克·基格(Patrick J. Kiger)|

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板块边界天文台由UNAVCO(由国家科学基金会和NASA资助)于2004年成立,作为一个地球测量工具网络,已在北美安装了1,100多个GPS站,其中包括在阿拉斯加的Denali,该站点在阿拉斯加,该站点在阿拉斯加,该站点安装了该工具。监视太平洋和北美构造板块。国家公园管理局

早在1911年,一位德国气象学家和地球物理学家阿尔弗雷德·韦格纳(Alfred Wegener)当时在大学图书馆进行了研究,当时他遇到了一篇科学论文,该论文列出了在大西洋两岸发现的相同动植物的古老化石。这使Wegener思考了相同的生物如何在两个被数千英里水分离的地方进化。一些科学家认为陆桥曾经在这些地方之间存在。但是,韦格纳(Wegener)看着非洲和南美海岸线的地图,提出了一个不同的想法。如果这些大洲曾经是一起,然后移动,作为仍在进行的过程的一部分?

从这个灵感来看,韦格纳提出了他的大陆漂移理论,当时是广泛嘲笑很荒谬。然而,到1950年代和1960年代,科学家们已经来到了,以为韦格纳可能已经走了一些东西,那是地壳正在缓慢移动- 一个过程不仅解释了地球的许多特征,而且还可以帮助使地球上的生活成为可能。

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板块构造理论

板块构造是地壳和上地幔由众多主要和小盘子紧密地融合在一起,但仍处于连续的状态,有时会彼此移动,而其他时候则相距甚远。

该运动被称为板运动或构造转移,并且已经进行了很长时间。一种约翰·霍普金斯大学研究人员的研究,于2019年8月发表在《科学杂志自然》中,得出结论,板块构造开始于25亿年前,从那时起就逐渐发展。

“地球是一个大规模的热发动机,”雷·鲁索(Ray Russo),佛罗里达大学地质学副教授,板块构造专家,通过电子邮件解释。“从行星积聚,重力压缩和放射性衰减中留下的热量被困在地球内部。由于热量从温暖到寒冷的区域流动,地球的内部热量倾向于流向其冷表面。这是最有效的方法。从深内部到地球表面的热量是通过对流的。因此,在大规模上,热地幔材料上升并取代了在地球表面开发的冷地幔材料。

“基本上,冷材料是地球的刚性板,”鲁索继续说道。“这些盘子在冷却时变得稠密,最终它们变得足够密集,可以沉入地幔,冷却地球并在全球范围内搅动地幔。简而言之,这是板块构造。”

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该地图显示了世界上名称的构造板,并说明了它们的运动模式。
Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0

板的移动非常缓慢 - 平均速度为0.6英寸(1.5厘米),尽管科学家有不同的意见关于运动是放慢还是在增加。

盘子沿着边界相互作用三种不同的方式

  • 两个板彼此移开的地方,它会产生一个发散边界,地震是常见和热岩浆或熔融岩石的区域,从地幔到表面形成新的外壳。
  • 相反,在两个盘子聚在一起的地方收敛边界发生。板在这些地方的影响会导致边缘弯曲并向上俯冲以形成山脉,或者弯曲以在海底形成深沟。火山的链通常形成与边界平行的。收敛边界会产生大陆地壳,但破坏了海底的一部分。
  • 在一个变换板边界,两个盘子将互相滑过。沿变换板边界的外壳将被破坏和破碎,但是与其他两种类型的边界不同,它不会产生任何新的外壳。地震沿这些断层很常见。

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火山的形成

正如Russo所解释的那样,板块构造会深刻影响我们整个星球及其所有自然过程。一个很大的原因是板的运动导致形成火山- 基本上,在地壳中充当热量和熔岩的折断 - 及其喷发不断重新浮出水面的海盆,占地球表面的72%。同样重要的是,与构造板运动相关的火山活动会导致更轻,密度较小的矿物质与地球地幔中较重,较密集的矿物分离。Russo说:“这些光矿物的积累导致我们所生活的大陆的发展和增长。”

构造板运动还通过多种方式帮助创造了使地球生命成为可能的条件。例如,它导致热火山岩与海洋中的水的相互作用,而从这些岩石中浸出离子是控制海洋盐分的原因。“生活在海洋中进化,在这种离子丰富的水的存在下,人类有血液盐度等效于海水的盐度他说。

通过重新安排大陆和海盆的配置,板块构造也影响了地球的气候。Russo说:“例如,海盆的当前形状不断向极区域提供温暖的赤道水,使地球无法在赤道和电线之间发展出极端的表面温度。”

由构造形成的山也是地球上最重要的二氧化碳水槽之一,有助于通过形成新的矿物质来降低大气C02水平。该过程随着温度的变化而增加和减少,使山区能够充当巨型恒温器。

大陆质量的逐步转移也发挥了重要作用生物进化。“物种形成 - 新物种的发展 - 当一组植物或动物分为两组不再是生殖接触时,例如,当超大陆分解并在其之间形成新的海洋盆地时,通常会发生大陆碎片。” Russo解释说。

所有这些都可能成为阿尔弗雷德·韦格纳(Alfred Wegener) - 他于1930年去世迷失在暴风雪中在格陵兰岛的一场探险中 - 终于得到了证明。

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