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糖蜜山脉

了解科罗拉多州的地震如何挑战传统的板块构造理论,并揭示独特的地壳动力学。

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加利福尼亚州是太平洋板块和北美板块边界所在地,频繁发生地震并不令人惊讶,因为这两个板块不断相互挤压。但地震也发生在远离边界的地方,甚至远至科罗拉多州。科罗拉多大学博尔德分校地球物理学家克雷格·琼斯说,试图用板块构造理论来解释这些地震有点牵强。我们距离板块边界一千英里,如此广阔区域的变形与板块构造的基本前提——即板块是刚性的——直接矛盾。

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琼斯提出了一种解释这些令人困惑的地震的理论,这种理论不涉及板块构造。他说,像科罗拉多州这样的远离板块边界的地震,不是由遥远板块的挤压造成的,而是由西部地壳的厚重部分在自身重力作用下扩散造成的。琼斯解释说,如果你有一座糖蜜山,它会缓慢地流动,试图使地形平衡。当然,地壳不像糖蜜那样流动,因此,随着地壳的扩散,琼斯说,它的部分区域有时会伸展到断裂点并断裂,从而产生地震。

为了寻找支持这一理论的证据,琼斯和他的同事利用了已知的数据,这些数据记录了地震波通过北美地壳的传播时间。由于地震波在密度较高的地壳中传播得更快,地质学家可以利用它们来测量地壳的厚度和密度。琼斯的小组随后将这些信息与卫星测量到的北美地壳运动数据进行了比较。由于卫星可以被放置在高度精确的轨道上,它们可以用作参考,以仔细测量地球表面任何一点的经度和纬度的微小变化。

正如琼斯预期的那样,地壳密度较高的区域通常与地壳运动和地震活动最活跃的区域相对应,尽管这些运动通常每年不超过半英寸左右。然而,令人惊讶的是,一些研究人员预计变形最活跃的巨大区域,例如落基山脉,似乎相对稳定。

落基山脉的稳定性可能源于其位于地球地幔相对较冷的部分之上。琼斯说,如果你有非常冷的糖蜜,它就不会移动很多。但如果你加热它,它就会更容易流动。落基山脉的地壳比较冷,所以它变形缓慢。

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