消失的大陸：印度板塊和亞歐板塊為何少了一半？

新研究發現，亞歐板塊和印度板塊一半的大陸面積消失在歷史長河中，可能是被地幔吞噬。

若真是如此，這將是一個意外發現，因為地球科學家原以為大陸地殼太輕，不會沉入地幔。地幔是柔韌的地球中間層，地殼位居其上。

「以前認為地幔和地殼的相互作用相對較小，」參與這項研究的芝加哥大學地球科學家大衛·羅利（David Rowley）在聲明中說，「但該研究表明，至少在某些情況下，這種看法有誤。」

羅利和同事在研究印度板塊和亞歐板塊的緩慢碰撞時，發現了地殼消失之謎。6000萬年以來，這兩塊大陸地殼一直在彼此擠壓，致使陸地隆起，形成了喜馬拉雅山脈。研究人員綜合多個數據來源，以弄清楚這兩個大陸板塊在開始碰撞前的原始大小。

這項新研究於9月19日發表在《自然地球科學》（Nature Geoscience）雜誌網站上。該研究揭示了一個奇怪的失衡現象。即使把形成喜馬拉雅山脈的地殼褶皺部分、形成東南亞的地殼邊界破碎部分和6000年來因侵蝕而沉入海中的地殼消亡部分計算在內，羅利及其同事仍然無法解釋亞歐板塊和印度板塊一半的原始面積去了哪裡。

由此得出一個前所未有的結論。

「如果我們把表面上所有可能的答案都考慮進來，那麼消失的面積肯定被地幔回收了，」參與這項研究的芝加哥大學地球物理學研究生米克拉·英格斯（Miquela Ingalls）說。

未知的相互作用

人們原以為大陸地殼不會沉入地幔。地球科學家早就知道密度較大的海洋地殼會被地幔「回收」，這種地質過程發生在板塊俯衝帶。海洋地殼像傳送帶一樣滑入密度較低的大陸板塊下方，在壓力作用下變得有韌性和粘性，與地幔融合在一起。

但由於大陸地殼要輕得多，因此研究人員認為大陸地殼更像是游泳池充氣墊：把它按進水中，它會再次浮上來。

這項新研究可能促使研究人員重新評估地殼和地幔之間的相互作用及其機制，並有可能揭開某些地球化學之謎。例如，火山噴發有時會噴出在地幔中並不常見的鉛和鈾等元素，但這些元素在大陸地殼中卻相當常見。羅利說，如果印度-亞歐板塊碰撞具有代表性，那麼這可能解釋大陸物質如何被地幔回收然後又噴出來。

「這項研究的意義在於，如果我們把印度-亞歐板塊碰撞系統視為地球歷史中一個不斷進行的過程，那麼大陸地殼元素與地幔的融合也是一個持續進行的過程。」他說。

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