Science 2026年11月6日 Ars Technica 地质学家将岩石记录中十亿年的空白归咎于地幔,毕竟地幔从来没错 科学家认定岩石记录中十亿年的空白是地幔推高大陆、冰川磨平所致——毕竟没有什么比甩锅给地球最深层更像“地质学”了。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: Ars Technica 在大峡谷,岩石中有一条线,时间似乎在那里干脆放弃了。底部是古老的结晶岩,顶部是寒武纪大爆炸时期的砂岩,而两者之间是地质记录中一个粗鲁到拥有自己名字的空白:大不整合面。“这个空白可能在2亿年左右,那不算太惊人,也可能超过10亿年,”澳大利亚卧龙岗大学的地球科学家尼古拉斯·弗拉芒说。所以,从有点惊人到极其惊人,取决于你对缺失亿万年的容忍度。 在最近的一项《自然》研究中,弗拉芒和他的同事桑托什·敦加纳认为,这个空白是在地球深处帮助下雕刻出来的。根据他们的模型,地幔中热岩石的缓慢流动将整个大陆向上推了数亿年,让冰川将其磨平,然后又让它们下沉,使新的沉积物掩埋了疤痕。岩石记录中最大的洞可能是地球内部深处过程的指纹——因为显然连地质学都有一个阴暗的深层政府。 北美大不整合面上最古老的沉积物年龄在6.35亿到4.82亿年之间。地质学家已经在北美大部分地区以及北欧和中国北部的部分地区追踪到了它。“似乎有什么事情发生了,尤其是在北美,”弗拉芒说。这是一种礼貌的说法,意思是世界其他地方相对而言侥幸逃过一劫。 主要的解释是冰川作用。大约在7.2亿到6.35亿年前,冰川到达了热带,一些科学家认为整个星球都冻结了,这种情况被称为雪球地球。“冰盖非常擅长研磨、冲刷、刮擦地表,”弗拉芒解释说。他说冰川侵蚀岩石的效率大约是河流的10倍。但如果整个星球都冻结了,大不整合面应该随处可见。但事实并非如此。尴尬。 其他解释包括裂谷作用、地壳的拉扯和伸展,以及全球海平面下降。但裂谷作用主要作用于大陆边缘,而海平面变化应该同样影响所有大陆。“毫无疑问存在广泛的冰川作用。毫无疑问,随着时间的推移,海平面发生了变化。问题是,这些足以拼凑出大不整合面之谜吗?”弗拉芒说。显然,答案是否定的。 第四种观点认为,地幔本身在使大陆上下移动,这个过程被称为动态地形。“有人提出过,但还没有经过定量测试,”弗拉芒说。于是,他的团队着手进行测试——因为总得有人检查作业。 从地表以下大约100到200公里深处一直到近3000公里,地球的地幔在缓慢对流。“一个类比是熔岩灯,一些东西上升,一些东西下降,”弗拉芒解释说。“冷岩石下沉,热岩石上升。”地幔是固体,但一块岩石可以在大约2亿年的时间里从地表缓慢移动到地球深处。这种运动拖拽着地表。在俯冲带,冷的大洋板块沉入地幔的地方,地面被拉低;在热地幔上升的地方,地面被推高。不过,这种上下运动的幅度仍有争议。“简而言之是几百米,具体数值还有待确定,”弗拉芒说。所以:几百米,上下浮动几百米。 敦加纳和弗拉芒进行了六次地幔对流模拟,回溯了10亿年,由板块在那段时间内如何运动的 reconstructions 驱动。然后,他们将地面以类似方式上升和下降的区域分组,以找出不整合面应该在哪里形成,以及它应该在哪里幸存至今。然而,弗拉芒说,这些模拟的初始配置