地热撑起北美洲大部分地区(图)
2007-6-28 10:51:19   科学时报

　作者：群芳 
　　两名科学家发现，如果没有来自地壳内部的热量，北美洲的大部分地区如今可能正在海面下沉睡。这一发现将有助于科学家更好地理解板块构造的驱动力，正是这一过程导致大陆板块在地球表面上漂移。
　　大陆板块是巨大的岩石层，它们漂浮在一个半熔化的岩石层——地幔——的上部。通常认为大陆板块漂浮的高低部分取决于这一岩石层的密度和厚度，以及来自地幔的热量所产生的部分浮力。科学家能够毫不费力地观测到海底的热效应，这是由于它们的构成相当一致。在半熔化区域，厚且热的岩石层处于较上层的位置，而密度更大以及温度较低的岩石层则会下沉，远离这些隆起的海脊。
　　美国哥伦比亚大学位于纽约州帕利瑟得的Lamont-Doherty地球天文台的地球物理学家Michael Steckler表示，这项新的研究阐明了这些浮力是如何影响旱地的。他说，“在板块构造学说中，大陆板块永远是一个最棘手的问题”，但是新的发现“摆脱了某些干扰，从而使我们更清晰地了解”究竟是什么因素推动了大陆的抬升。
　　盐湖城犹他大学的地球物理学家Derrick Hasterok和David Chapman完成了这项新的研究。他们调查了决定北美大陆板块抬升的因素，并且更为准确地测定了来自地幔的热量对此产生的影响。研究人员分析了以前的 

地震数据，同时在实验室中测试了地震波对地壳中发现的不同密度、成分和温度的岩石样品产生的影响。他们最终认为，北美大陆板块受到的一半浮力来自于地壳的热量。同时与预期的一样，地壳的密度和成分为北美大陆板块提供了另一半浮力。
　　研究人员断定，地壳主要由放射性矿物质的衰变提供热量，这些热量通过地幔向外转移。来自地幔的热量使地壳岩石层膨胀，导致后者密度减小，同时能够漂浮得更高。研究人员在6月23日的《地球物理学研究杂志—固体地球》网络版上报告了这一研究成果。两位科学家计算发现，如果没有地幔产生的热效应，北美洲的一些大都市将沉入几百米深的海底。即便是海拔1600米的丹佛市也将位于海平面下222米的位置。Hasterok和Chapman如今正在对其他大陆板块进行类似研究，旨在验证他们的这一结论。