科学新观点:热带地质构造活动或引发冰川时代

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这些年来,尽管冰川时代在地质记录中留下了明显的印记,但对于产生如此剧烈的天气变化的诱因,却依然模糊。

最新的观点是:“当海洋板块与大陆板块相互撞击时,它们可以向上弯曲,并最终形成像喜马拉雅山脉一样的地质结构”。

由这些碰撞引起的断层带,被科学家们称作‘缝合线’。研究小组发现,最近三次大冰期前,较大的缝合线,似乎都出现在赤道附近,这很可能不是一种巧合。

研究一作 Oliver Jagoutz 表示:“我们认为,低纬度的弧形大陆碰撞,是全球降温的触发因素”。

这可能发生在 1~500 万平凡公里的范围内。尽管听起来很多,但实际上,地壳是非常薄的。如果事件发生在一处很巧的位置,显然会对全球气候造成巨大的影响。

那么所谓的热带缝线,与全球变冷有怎样的联系呢?该团队称:

当大陆版块相撞时,被称为蛇绿岩的海洋岩石,会被推向地表。暴露于空气中的这种岩石,可以有效地捕捉空气中的二氧化碳、与之发生反应,从而引发全球性的冷却事件。

如果该理论站得住脚,那么曾经的冰河时代,也可能是同样的原因导致的。

而经过数百万年的二氧化碳吸收,暴露在空气中的蛇绿岩会被日渐销蚀,对气体的吸收能力也会下降。之后重建的地球大气层,又逐渐让地球恢复了温暖。

Jagoutz 表示:“我们发现这个过程可以在冰川时代开始和结束时发挥作用”。

为进一步研究这种情况会隔多久发生一次,研究人员假设该观点是正确的,然后惊喜地发现 —— 几乎每一次的全球变冷,都伴随着赤道附近的缝合线的产生。

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为此,研究人员首先首先确定了当前地球上的各大缝合带的位置,然后对版块构造进行了计算机模拟,以大致计算出它们的形成时间和地点。

起初,团队只是将热带缝合线与冰期之间的联系,推导到了 8000 万与 5000 万年前的冰川时代。但是最新的研究表明,他们可以进一步追溯到 5.4 亿年前。

模拟结果表明,5 亿年前在热带地区形成的大约 10000 公里(6210 英里)长的大缝线,与百万年后的冰川时代紧密相连。从地质学的角度来看,这样的时间跨度是相当短暂的。

据悉,那几次冰川时代始于大约 4.55 亿年前的晚奥陶世、3.35 亿年前的二叠纪 – 石炭纪、以及 3500 万年前的新生代。

研究团队还注意到,当缝合线形成于热带意外的地区时,竟然就没有引发冰川事件。不过现在,仍有一个较大的热带缝合线,坐落在印度尼西亚的岛屿上。

遗憾的是,尽管它是目前世界上最活跃的碳吸存场所,但速度实在太慢,无法抵消现代社会不断增长的二氧化碳排放量。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《科学》(Science)杂志上。原标题为:

《Arc-continent collisions in the tropics set Earth’s climate state》

《热带地区大陆版块的弧形碰撞 决定了地球的气候状态》

[来源:MIT]

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