地球的岩石层通常是叠置的,即一层叠着一层,这意味着最古老的层往往埋在最年轻的层之下。但研究人员最近证实,情况并非总是如此,因为奇异的沙体可能会导致地层倒置——即海底岩石层的正常顺序被中断。
研究人员在《地球与环境通讯》上公布了他们的研究结果,称这些沙体,或称“下沉体”,出现在北海之下,可追溯到中新世和上新世时期,大约在2000万至260万年前。尽管过去在地层中也发现过地层倒置,但从未达到如此规模和大小,因为北海有数百个直径约一公里(超过半英里)或更大的下沉体。
曼彻斯特大学参与这项研究的研究员兼教授马兹·休斯 (Mads Huuse) 在一份新闻稿中说:“这一发现揭示了一种我们以前从未见过如此规模的地质过程。” “我们发现的结构是致密的沙子沉入较轻的沉积物中,而较轻的沉积物漂浮到沙子上方,有效地颠覆了我们预期会看到的传统地层,并在海底形成了巨大的土堆。”
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探测海中的“下沉体”
地层学定律是一套揭示地球历史的基本规则。地质学家利用这些定律来理解地球岩石的关系和相对年龄,尽管这些规则本身并非没有局限性。事实上,这些定律中最基本的一条是叠置定律,它认为最古老的岩石层往往离地表最远,而最年轻的岩石层通常离地表最近。
但正如最近的研究表明,这条定律可能会被地震和其他破坏性事件扰乱的沉积物所推翻。通过地震成像和钻井取样探测到下沉体,研究人员表明,在北海的大片区域,较年轻、较致密的物质层已经渗入较古老、较轻的物质层之下,扰乱了岩石层的组织,并违背了地层学定律。
“下沉体”和“漂浮体”
研究人员表示,最可能的解释是,中新世或上新世的地震导致了这些下沉体的形成,颠倒了较年轻的沙子和主要由泥浆(或微观海洋化石)组成的较古老沉积物的位置。下沉的、密度较大的沙团被称为“下沉体”,而抬升的、密度较小的沉积物则被研究团队称为“漂浮体”。
这项研究的结果可以为地层学定律提供重要的见解,并可能对未来寻找石油和天然气以及在地球层内储存二氧化碳产生影响。
休斯在新闻稿中说:“这项研究表明了流体和沉积物在地球地壳中以意想不到的方式移动。” “了解这些下沉体是如何形成的,可能会显著改变我们评估地下储层、密封和流体迁移的方式——所有这些对于碳捕获和储存都至关重要。”
为了巩固他们的发现,研究人员已经在寻找其他形成下沉体和漂浮体的区域。他们的希望是更多地了解这些沙质和沉积物团块的形成,并阐明它们对地质学基本定律的影响。
休斯在新闻稿中说:“与许多科学发现一样,有很多[怀疑的]声音,但也有许多人表示支持新模型。” “时间以及更多的研究将告诉我们这个模型的适用范围有多广。”
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文章来源
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《地球与环境通讯》。浮力驱动地层倒置形成的公里级土丘和下沉体
《大英百科全书》。地层学
《大英百科全书》。叠置定律
美国地质调查局。什么是碳捕获?















