Hvordan kappebevægelser former jordens overflade

Bevægelsen af ​​tektoniske plader former de stenede træk ved Jordens overflade. Pladernes konvergens kan danne bjergkæder eller havgrave, og deres divergens kan danne oceaniske højdedrag. Men det er ikke kun pladerne selv, der påvirker Jordens topografi. Kappelaget nedenunder udøver sin egen subtile indflydelse, som kan ses selv på steder, der ligger langt fra tektoniske pladekanter, og omtales som resttopografi.

For bedre at forstå, hvordan kappen påvirker topografien, oprettede Stephenson og kolleger, der bygger på tidligere arbejde med fokus på havene, to nye databaser. Artiklen er offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

Den ene kompilerer 26.725 målinger af skorpetykkelse rundt om på kloden, den største database til dato, sammen med estimater af seismisk hastighed. Den anden indeholder laboratorieanalyse af seismisk hastighed som funktion af temperatur, tæthed og tryk. Sammen hjalp disse målinger med at skille skorpepåvirkninger på topografi fra kappepåvirkninger for at identificere resterende topografi.

Forskerne fandt ud af, at forskelle i kappens temperatur og kemiske struktur kan forårsage dønninger og bassiner i landskabet, der adskiller sig fra dem, der dannes ved kanterne af tektoniske plader. Disse funktioner kan stige eller falde med op til 2 kilometer og strække sig i hundreder til tusinder af kilometer – alt sammen inden for pladernes indre.

Nogle af de højeste dønninger (ca. 2 kilometer), som menes at svare til steder, hvor kappen er særlig varm, kan findes i Afar-Yemen-Rødehavsregionen, det vestlige Nordamerika og Island. Nogle af de dybeste bassiner (dybere end omkring 1,5 kilometer), hvor kappen menes at være køligere, er i områder nær Det Sorte Hav, Det Kaspiske Hav og Aralhavet samt i den østeuropæiske slette. Dette mønster af dønninger og bassiner kan – til en vis grad – kontrollere de steder, hvor der forekommer betydelig erosion og sedimentær aflejring.

Disse topografiske træk kan udvikle sig langsomt over millioner af år, men de kontrollerer ikke desto mindre vigtige geologiske processer. Ifølge forskerne kunne disse fund hjælpe med at forklare eksistensen af ​​magmatisme fundet langt fra pladegrænserne. De kunne også hjælpe videnskabsmænd med at forstå de uhåndgribelige virkninger af strømning i Jordens kappe på overfladen gennem geologisk tid.

Flere oplysninger: Simon N. Stephenson et al., Continental Residual Topography Extracted From Global Analysis of Crustal Structure, Journal of Geophysical Research:Solid Earth (2024). DOI:10.1029/2023JB026735

Journaloplysninger: Journal of Geophysical Research:Solid Earth

Leveret af American Geophysical Union

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.