复杂、隐藏的地貌图:格陵兰冰下 一英里深处

一份新的格陵兰地图揭示了冰层下地质构造可能如何移动和扭曲

Fracture line on Greenland’s ice sheet.

格陵兰冰盖上的裂缝线。

Jason Edwards/Getty Images

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几十年来,科学家们一直试图揭示格陵兰岛的真实地质情况,这个岛屿面积是澳大利亚的三分之一,几乎完全被一英里深的冰盖所覆盖。在最近发表于地球物理研究快报上的一项研究中,科学家们构建了一张新地图,揭示了冰层下隐藏的地质细节和引人注目的地形。

该研究的共同作者,丹麦和格陵兰地质调查局的冰川学家威廉·科尔甘说,很多人认为格陵兰陆地是一个“巨大的、坚硬的板块,以同样的方式移动”。但它可能并不均匀——了解冰层下各个地质特征可能如何移动和扭曲,有助于提高科学研究和矿产勘探的 GPS 精度。绘制格陵兰岛的真实地质图也有助于预测冰盖的稳定性,因为年轻的火山基岩比古老的岩石向冰盖传递更多的地热。

研究人员在 2009 年绘制了今天广为接受的格陵兰地质图,主要基于岛屿海岸线沿线的裸露岩石。这种方法可能适用于较小、较窄的陆地——但不适用于格陵兰北部,那里的海岸线相距 500 多英里,且两者之间可能存在显著的地质差异。“如果你以北美为例,在其顶部覆盖上巨大的冰盖,并拿到纽约、马里兰或加利福尼亚的地质情况,并被要求[确定]内布拉斯加州的地质情况,你将很难做出准确的猜测,”宾夕法尼亚州立大学地球科学家斯里达尔·阿南达克里希南说。


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研究人员表示,自 2009 年以来,新的卫星、雷达系统和地震台站的涌现促进了地质测绘可用数据集的稳步增长。对于他们新的格陵兰地图,科尔甘和他的团队处理了有关重力、磁力、地壳厚度、基岩地形、地震波传播和整个陆地冰面特征变化的可用数据。专家分析了每组测量数据,并注意到具有显著变化区域之间的边界。

这些边界的重叠表明,格陵兰岛的冰层下隐藏着三个先前未识别的地质区域,或“省份”,每个区域都具有独特的特征。例如,其中一个区域似乎起源于火山,并且相对年轻。另一个区域具有崎岖的地形,可能来自广阔的丘陵和山谷。研究人员还发现了数千个冰面特征,这些特征很可能表明存在冰下山谷,其中许多山谷长达数百英里,彼此平行延伸。他们注意到,冰流在某些地质区域之间的边界处流动得更快,这表明冰流以不同的方式侵蚀这些区域。

一些边界线上的测量结果留给了专家的最佳猜测。但调查数据不断涌入,科尔甘对此持乐观态度:下次他的团队从事此类地图绘制工作时,他希望拥有更大的数据集和更好的人工智能分析工具。

Saugat Bolakhe 是一位自由科学记者。他在尼泊尔攻读动物学本科,并在纽约城市大学克雷格·纽马克新闻研究生院获得硕士学位。他的作品曾发表在《大众科学》、《自然》、《新科学家》、《量子杂志》、《Eos》、《发现》、《Knowable》和其他出版物上。

更多作者:Saugat Bolakhe
大众科学杂志 第 331 卷 第 2 期本文最初以“冰冻的地下世界”为标题发表于《大众科学》杂志 第 331 卷 第 2 期 (), p. 14
doi:10.1038/scientificamerican092024-Zl5zQ9eM7634nEbuo5HXj
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