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北美地底驚現400公里「神秘熱巖」!竟是8000萬年前格陵蘭分裂的遺跡

地球深處存在著許多高溫區域,有些成因明確,如現今的地幔柱或板塊隱沒帶;但有些則充滿謎團,很可能是遠古地質事件的遺跡,只是這些事件的真相往往難以釐清。

北阿帕拉契異常區(NAA)就是這樣的未解之謎。這個直徑約400公里的高溫區域,中心位於新罕布夏州地底,呈現東北-西南走向的橢圓形。南安普敦大學湯姆·傑農教授團隊透過模擬研究後大膽推測:這個異常區可能源自加拿大與格陵蘭之間,歷經1800公里的漂移才來到現今位置。

阿帕拉契山脈是地球上最古老的山脈之一,形成於10億年前,比陸地生命出現的時間還早。這讓學者排除了山脈形成殘留熱能的可能性,況且熱區範圍並未涵蓋整個山脈。地質學家轉而將原因指向盤古大陸分裂時期。

傑農教授指出:「這個熱異常區長期以來都是北美地質學的未解之謎。它所在的大陸板塊已沉寂1.8億年,單純用板塊分裂殘留的理論實在難以解釋。」

去年提出的「地幔波浪」理論為此帶來了新思路。該理論認為當大陸分裂時,板塊底部的高密度熱巖會剝離,並沿著大陸底部移動,在遠離原址處產生異常現象。格陵蘭雖屬北美板塊,但拉布拉多海下方的上升流已持續推動兩者分離,速度雖慢卻從未停止。

德國地球科學研究中心的薩沙·布魯內教授解釋:「對流不穩定會導致數十公里厚的巖塊從岩石圈底部緩慢下沉。隨著岩石圈變薄,更熱的地幔物質會上升取代,形成所謂的熱異常區。」這個異常區正以每百萬年22公里的速度移動,相當於板塊移動的慢速,約1500萬年後將抵達紐約地底。

研究團隊發現,如果板塊分裂的一側會形成熱區,另一側出現映象熱區也就不足為奇。格陵蘭中北部已知的冰川快速流動區,很可能就是從拉布拉多分裂帶另一側遷移而來。

此外,位於更南邊的中阿帕拉契異常區(CAA),可能是拉布拉多在侏羅紀晚期開始分裂時產生的早期熱團。傑農教授表示:「這項研究顯示,地底深處正在進行著規模更大、速度更慢的地質過程,或許能解釋為何阿帕拉契等古老山脈至今仍然高聳。」

當大陸底部的熱能削弱並移除部分緻密根基後,整個大陸會變得較輕且更具浮力,就像熱氣球卸下配重後上升。這種機制可能導致這些古老山脈在過去數百萬年間持續抬升。

傑農教授補充:「大陸分裂對地球其他系統的影響,可能比我們原先認知的更廣泛且深遠。」這項突破性研究已發表於《地質學》期刊。