石溪大学正在领导一个研究项目,该项目的重点是西部的景观、气候和哺乳动物进化化石记录与多样化之间的相互作用。这项地球科学研究的一个鲜为人知的方面是地球深处的引力与景观演变之间的联系。
现在,在Nature Communications上新发表的一篇论文中,研究人员通过计算机建模表明,山带下的深根(类似于冰山尖端下方的大块冰)引发沿断层的剧烈运动,导致山带崩塌以及曾经在地表以下约 15 英里的岩石的暴露。
这些被称为“变质核心复合体”的神秘暴露的起源在科学界引起了激烈的争论。这项研究发现可能会改变科学家试图揭示地球作为一个不断发展的行星的历史的方式。
首席首席研究员 William E. Holt,博士,石溪大学艺术与科学学院地球科学系地球物理学教授,第一作者 Alireza Bahadori,前博士。霍尔特的学生,现在在哥伦比亚大学,同事们发现,这些核心复合体是西部过去山区的化石特征,这些山区占据了凤凰城和拉斯维加斯周围的地区。这些山区留下了古代向北和向东流动的河流形成的砾石沉积物痕迹,这些河流今天在亚利桑那州弗拉格斯塔夫的南部和西部发现。
论文中阐述的工作强调了研究小组所说的变质核心复合体形成的一般模型的发展,并证明它们是由加厚地壳根部支撑的山带崩塌造成的。
作者进一步解释说:“我们表明,由地形和地壳根部产生的引力体力导致韧性中下地壳向上流动模式,这得益于脱离面演变成低角度正断层。这个脱离面获得了很大的有限应变的数量,与变质核心杂岩中发现的厚糜棱岩带一致。”
这项工作建立在 2022 年也发表在《自然通讯》上的研究的基础上。Holt 及其同事发表了一个首创的三维模型,以说明气候与构造之间的联系,以模拟该地区之前的景观和侵蚀/沉积历史,在这些变质核心复合体形成期间和之后。
该模型与预测西南部随着时间推移的降水趋势的全球气候模型相关联。3D 模型准确地预测了包含哺乳动物化石和气候记录的盆地中沉积物的沉积。
该小组还于 2021 年 11 月在Science Advances上发表了一篇论文,由团队成员 Katie Loughney 领导。
这项研究表明,哺乳动物多样化的一个主要高峰可以在统计上与古代山带伸展塌陷的高峰联系起来。因此,这项合作研究是同类研究中第一个量化地球力如何与气候相结合以影响景观并影响化石记录中发现的哺乳动物多样化和物种扩散的研究。