在过去的2亿年中,新英格兰一直是一个没有剧烈地质变化的地方。除了少数例外,这里没有火山喷发或重大地震。但它可能正处于觉醒的边缘。
今年一月发表在《地质学》杂志上的研究结果表明,在阿巴拉契亚山脉北部下方,有一团热岩正在上升。这个特征最早于2016年由地球透镜项目(EarthScope)探测到,该项目是在美国各地散布的数千个地震仪的集合。罗格斯大学的地球物理学家瓦迪姆·列文说,这种丰富的传感器使地球科学家能够窥视北美大陆之下,就像哈勃太空望远镜使天文学家能够凝视夜空深处一样。如果滚烫的岩石突破地表——这可能会发生,但要到数千万年后——它将把新英格兰变成一片冒泡的火山景观。
这一发现引发了许多问题,因为新英格兰并非位于活跃的板块边缘(一个构造板块与另一个板块摩擦的地方),而是正好处在北美板块的中心。例如,热岩泡的确切来源尚不清楚。由于北美大陆的边缘比活跃边缘附近的板块更冷,列文怀疑这个边缘正在冷却地幔——地壳下方延伸到地核的层。随着寒冷的地幔块下沉,它们可能会取代较热的部分,从而使其上升到地表。科学家们认为他们现在已经成像了这样一个上升的部分。尽管这听起来很简单,但这种情况“目前在教科书中没有一席之地”,列文说。
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或者,哥伦比亚大学的地球物理学家威廉·门克(他没有参与这项研究)观察到,北美大陆的碎片可能正在脱落并沉入地幔(这也将把较温暖的地幔向上推)。
科学家们尚不清楚哪种模型是正确的,或者是否可能涉及完全不同的模型。列文和他的同事们渴望收集更多数据,以便更清晰地了解这个不寻常的热点,并在此过程中充实板块构造理论。“我们对地球内部知之甚少,每次我们用新的视角观察……我们都会发现我们意想不到的东西,”列文说。“当我们这样做时,我们需要重新思考我们对地球如何运作的理解。”