Nye detaljer dukker op om temperatur, mobilitet af jordens nedre skorpe i Rocky Mountains

Alt på Jordens overflade hviler på massive tektoniske plader, der ligner en gelésandwich, med to stive stykker - den øvre skorpe og den øverste kappe - der omslutter et klistret mellemlag af meget varme sten, som er den nederste skorpe. Pladerne bevæger sig aldrig så langsomt rundt om kloden over et dybere varmt lag kaldet astenosfæren.

Temperatur spiller en grundlæggende rolle i at bestemme styrken, tykkelse, og opdrift af den nederste skorpe. Et forskerhold ledet af Colorado State University har kortlagt temperaturen og viskositeten af ​​den nedre skorpe for første gang og fundet, at under store dele af det vestlige USA, laget er varmt nok til at være tæt på dets oprindelige smeltepunkt og, derfor, ret flydende.

Denne nye forskning viser, at betydelige områder af den nedre skorpe har ringe styrke, og det over flere millioner år, kunne føre til, at mange bjerge i det vestlige USA bliver fladet ud.

"At have et kort over temperaturen giver os en forståelse af, hvor stærk pladen er, " sagde Derek Schutt, lektor i CSU's Institut for Geovidenskab. "Det, vi fandt, er, at der er steder, hvor skorpen ikke er stærk nok til at holde topografien."

Forestil dig tre skiver Silly Putty, to frosne stykker liggende på toppen og bunden af ​​en, der er stuetemperatur. Når du trykker på det øverste lag, den varme Silly Putty bliver presset flad. Lignende mekanik er på arbejde i jordskorpen.

"Bjerge er dannet af kræfter, der skubber ting rundt, og svage områder kollapser, " ifølge Schutt.

Ydre kræfter kunne potentielt skubbe på skorpen, og den kraft kunne overføres dybt ind i landet, som kaldes orogen float, han sagde. Den nye undersøgelse tyder på, at denne proces kan forekomme oftere end tidligere antaget.

"Det kan få bjerge til at dannes i stor afstand fra det sted, hvor du skubber på tingene, " sagde Schutt. "Fordi den nederste skorpe er mobil, kraft kan overføres over en stor afstand."

Forskere tænker generelt på tektoniske plader, eller litosfæren, som består af skorpen og en kold øverste kappe. Men i denne nye analyse, holdet så noget, der ligner kuglelejer, der glider mellem skorpen og kappen. Selvom det ikke er uventet, denne undersøgelse var i stand til at kortlægge omfanget af de områder, der ligner kuglelejer.

"Kuglelejerne holder adskilt, hvad der sker i kappen, fra hvad der sker i skorpen, " sagde Schutt.

Forskere beregnede temperaturer i bunden af ​​skorpen, som varierer i tykkelse, ved at måle hastigheden af ​​seismiske bølger, der bevæger sig nær grænsefladen mellem den nederste skorpe og den øverste kappe.

I det vestlige USA, skorpen er meget varm, hvilket er det, der gør den så svag.

"Vi ved generelt, at den nederste skorpe i det vestlige USA virker varm, " sagde Schutt. "Men det er første gang, vi virkelig har været i stand til at tilskrive en temperatur til et bestemt sted."

Fundene, han sagde, er ikke så overraskende. Men forskningen kan føre til mere indsigt om, hvorfor bjerge eksisterer, og, mere specifikt, hvorfor de findes på steder, hvor temperaturerne i den nederste skorpe er så høje.

Schutt og forskerholdet vil fortsætte med at udforske årsagerne til variationer i tektonisk pladestyrke som en del af et igangværende projekt mellem Colorado State University, Utah State University, og Scripps Institution of Oceanography ved University of California, San Diego. Denne forskning er finansieret af National Science Foundations Earthscope Program.