出品：深空电报
地球的板块移动导致了它的中心是火热且软黏的地幔，但外表却是冰冷且坚硬的地壳。根据地质学家的一项最新研究表明，不断溢出的地幔能够形成超大陆，与此同时，地壳则负责将超大陆分开。地质学家为了更深入地研究板块运动，专门设计了全新的地球计算机模型，在模型上地壳和地幔没有明显的边界。通过这个实验，地质学家发现地球模型上约六成的板块移动都是因为受到极浅层、差不多地表100千米以下位置的影响。剩余四成的板块移动则是由地幔对流搅动作用推动的。
换言之，是地幔让主要大陆移动到一处成为超大陆，而极浅层作用主要影响着超大陆的破裂。这也意味着传说中的阿特兰蒂斯大陆没有消失，只不过在地质运动中被掩盖了。地质学家拥有制作符合真实地幔情况的热对流模型的经验，但他们还是第一次制作地壳模型。这个新模型能够帮助地质学家预估地壳的板块移动，不过却与真实地幔情况不太匹配，这说明地质学家在将地壳和地幔同时模拟在地球计算机模型上的时候，一定遗漏了什么。法国里昂地质学实验室的Nicolas Coltice介绍，对流模型能够很好地展示地幔但却不能体现板块，板块运动能够展示板块但却不能很好地模拟地幔。通过设计这次的新模型，地质学家明确了新的研究方向。
通常的地球内部结构模型都是火热且软黏的地幔层上覆盖着一层薄的地壳。这种简易的模型容易给人造成以下错觉：地壳的移动是由地幔以下的洋流推动的。其实不然，地壳和地幔属于同一个系统，它们之间的关系并不简单。那么地质学家就产生了一个疑问，究竟是地表受到的外力（例如板块俯冲过程）还是由地幔深处发出的内力诱发了这些板块运动，从而形成了地壳的现状。Coltice团队研究发现地壳和地幔紧密相连且都对板块运动有着不可忽视的作用，因此这是一个不适定问题。
地质学家一直试图制作出一个能够完美呈现壳幔相互作用的地球计算机模型。本世纪初，一些地质学家设计出了地幔热对流模型，引发了地球表面类似板块运动的现象。不过这些模型需要大量研究人员才能实现，所以只好不了了之。此次新模型的设计耗费了Coltice团队8年的时间，真正的模拟过程却只持续了9个月。
Coltice团队需要利用真实的参数才能制作出一个虚拟的地球模型，尽可能多还原地壳热流、板块的大小以及超大陆形成和裂开过程的时间。Coltice介绍，真实的地壳运动很难完全体现在地球模型上。比如模型无法模拟已经发生过的岩层变形现象，因此这块曾经发生过变形的岩石在地球模型上变形的幅度不会太大。虽然如此，这个包含了俯冲地带、大陆漂移、洋脊和海沟的模型还是比较写实的。
地质专家在这次新实验中还发现被称为地幔柱的岩浆柱形物并不是导致大陆裂开的关键原因，真正的罪魁祸首是俯冲地带，然后才轮到地幔柱。已存在的地幔羽涌至受到俯冲地带影响的地表岩石上，并进一步流入超大陆比较脆弱的位置，造成超大陆分裂。Coltice指出，专家下一步的研究目标是将他们设计的地球模型和现实中的地壳地幔联系起来。这个新模型的作用还不止这一个，将来该模型还将运用于研究重要的火山事件、板块边界的形成以及地幔随地球自转一起运动等地质事件。
閱讀更多 深空電報 的文章
