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地北京现代跑车震数据解释了西藏下面的大陆碰撞

地球 2022-01-22 00:00:17

作者丹妮尔·托雷·塔克,斯坦福大学 在印度板块裂缝上方的南北裂缝中,沸腾的泉水从上涌的热地幔中带起50英里的流体,大面积的烘烤地面显示出裂缝造成的高温

信用:西蒙·克伦佩勒 除了是冒险家和精神探索者的最后一个地平线,喜马拉雅地区还是了解地质过程的最佳地点

它拥有世界级的铜、铅、锌、金和银矿藏,以及对现代科技至关重要的锂、锑和铬等稀有元素

青藏高原的隆升甚至通过影响大气环流和季节性季风的发展来影响全球气候

然而,尽管它很重要,科学家们仍然没有完全理解该地区形成的地质过程

斯坦福大学地球、能源和环境科学学院(斯坦福地球)的地球物理学教授西蒙·克伦佩勒说:“西藏在物理和政治上的不可接近性限制了科学研究,所以大多数野外实验要么过于局限,无法理解大的图景,要么在深度上缺乏足够的分辨率,无法正确理解过程。”

现在,克伦佩勒和他的同事们收集的新地震数据提供了印度和亚洲碰撞的第一个从西向东的地下视图

这项研究有助于正在进行的关于喜马拉雅碰撞带结构的辩论,喜马拉雅碰撞带是地球上唯一一个大陆板块今天继续碰撞的地方,也是2015年廓尔喀地震等灾难的源头,这场地震造成约9000人死亡,数千人受伤

新的地震图像表明,在碰撞带之下,两个相互竞争的过程同时发生:一个构造板块和另一个板块的运动,以及地壳的变薄和坍塌

这项由斯坦福大学和中国地质科学院的科学家进行的研究发表在9月10日的《美国科学院院刊》上

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合著者克伦佩雷尔说,这项研究标志着科学家首次收集到喜马拉雅碰撞带中所谓的沿走向或纵向变化的真正可信的图像

当印度板块与亚洲碰撞时,它形成了西藏,这是地球上最高最大的高原

这个过程开始于地质历史的最近,大约5700万年前

研究人员对它的形成提出了各种各样的解释,比如印度板块在青藏高原下挤压造成的地壳增厚

为了测试这些假设,研究人员在2011年开始了安装新地震记录仪的主要后勤工作,以解决以前可能被忽视的细节

重要的是,新录音机是从东到西横跨西藏安装的;传统上,他们只是从北向南部署,因为这是该国山谷的方向,因此也是历史上修建道路的方向

最后的图像是由159个新地震仪的记录拼凑而成的,它们沿着两个620英里长的剖面紧密间隔,揭示了印度地壳与喜马拉雅弧的曲率相关的深度裂缝

“我们正以前所未有的精细尺度观察,”克伦佩勒说

“为了收集东西方向的数据并使这项研究成为可能,在整个山区安装间隔紧密的地震仪,而不是沿着山谷安装,这是一项巨大的努力

" 建造和破坏 随着印度板块从南方移动,地幔,板块最厚和最坚固的部分,正在西藏高原下面倾斜

新的分析显示,这一过程导致印度板块的一小部分在两个表面裂缝下方断裂,可能会在板块上产生裂缝——类似于卡车在两棵树之间的狭窄间隙中飞驰时可能会切掉树干碎片

这种眼泪的位置对于理解像廓尔喀这样的大地震会传播多远至关重要

“这些转变,这些断层之间的跳跃,是如此重要,它们的规模是我们通常在地震发生后才会注意到的,”克伦佩勒说

西藏的一个不同寻常的方面是发生非常深的地震,在地表以下40多英里

利用他们的地震数据,研究人员发现了板块撕裂和这些深地震发生之间的联系

这项研究还解释了为什么碰撞区不同部分的重力强度不同

该研究的共同作者假设,在印度板块的小块脱落后,下面更软的物质冒了出来,在印度-西藏碰撞带造成了质量不平衡

天然实验室 印度-西藏地区也提供了美国东部部分地区

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可能是10亿年前大陆碰撞形成的

“了解今天北美东部可能发生的事情的唯一方法是去西藏,”克伦佩勒说

“对地质学家来说,这是今天地球上发生的一次大的大陆碰撞——这是我们可以研究这些过程的自然实验室

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