唧唧堂名校科研介绍2014-08-01 5:41 PM

为何阿巴拉契亚山脉突然改向

密集坚硬的火山岩地下块群迫使1500英里外形成于数百万年前的阿巴拉契亚山脉系改向。该山脉系除了在宾夕法尼亚州和纽约州形成奇怪弯曲外,几乎从阿拉巴马州直线绵延至纽芬兰。 

罗切斯特大学地球和环境科学教授Cindy Ebinger表示,科学家们已知了关于阿巴拉契亚山脉下的火山岩石结构,但他们对山脉成形过程中该结构的规模和它所具有的含义仍所知甚少。

当北美和非洲大陆板块在300多万年前相撞时,北美板块由于向西被推进密集的地下岩石结构之下,即在现今的美国东北部地区,而开始折叠和上推。密集岩石形成了障碍物,这迫使阿巴拉契亚山脉在一定范围内出现了独特弯曲。 

在发表于《Earth and Planetary Science Letters》杂志的最新研究中,研究人员研究了由地球透镜计划收集的数据。该计划利用136只GPS接收机以及400只部署在美国东北部的便携式地震检波器阵列来测量地面运动。与此同时,新泽西大学物理学副教授Ebinger和Margaret Benoit也利用了源自美国,加拿大和墨西哥开源数据汇编的北美重力数据库。该开始于二十年前的数据库包含了对北美地形重力拉扯的测量。大多数人认为重力具有恒定值,但是实验测估重力时发现由于地球岩层密度和厚度的变化使得重力在不同地点发生变化。地球某些地方比其他地方更致密,这使得地球引力在那些地方稍大。 

水力分离的意义 

地球引力变化和地震速度的数据使研究人员能够确定地下结构密度并得出结论,这原来是由450公里长100公里宽之规模的火山造成的。这个信息连同从地球探测计划得到的数据最终帮助了研究人员来模拟这种山脉弯曲是如何形成的。

该研究计划是能帮助科学家更好了解地球底层结构的一项“基础研究”。例如该研究结果可为有关纽约州水力压裂的争论提供有用信息,即已知的水力分离。水力分离是用来从地球深处提取天然气的采矿技术。它包括从页岩地层中进行水平钻井,然后注入岩石沙子,水和化学物质混合物以释放被困气体。 

位于阿巴拉契亚盆地以西的该区域,即马塞勒斯页岩地层,含有丰富的天然气储量,钻井公司正在考虑对其进行开发。美国航空航天局和国家科学基金会为该项研究提供了资金支持。

英文报道: 
WHY THE APPALACHIAN MOUNTAINS VEER OFF COURSE
http://www.jijitang.com/note/5474

论文原文: 
《造山带环绕了中央阿巴拉契亚山脉下的刚性原生代岩浆裂谷》, 2014年4月28日发表于《Earth and Planetary Science Letters》 
http://www.jijitang.com/note/5473

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