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看起来在旧大陆下面

类别: 欧洲

2009年2月4日

几周前,博主承诺描述地震波如何用于“X射线”的地球内部(见2009年1月14日的博客)。嗯,这是来自欧洲的最近榜样,但让我们从一些基本物理开始。你有没有观察到铅笔会发生什么,当你把它粘在一杯水中?它看起来弯曲(见图)。铅笔真的不是弯曲的,当然 - 只需将其从水中拉出证明。然而,它看起来弯曲,因为水中的光的速度显着低于空气。结果,当它们在空气和水之间撞击边界层时,光线弯曲,因此弯曲的写作器具。物理学家称这种现象“折射”。

一支铅笔的图片在一杯的水被折射出现弯曲的。

当它们击中地球内的边界层时,地震波也被折射。就像铅笔一样,他们在过渡时弯曲。地壳与下面的地幔之间的边界只是这样的过渡。地震速度发生了很大的变化,或者地震波可以穿过两层的速度。这种“不连续性”实际上是我们脚下隐藏世界中最强大的折射器之一。地震学家通过测量地震图中的某些持续网络来找到一种方法来计算该边界层的深度。

最近,来自欧洲各地的60名研究人员编制了数千种这样的计算,并将它们合并到欧洲地下地图。该地图的颜色显示了地壳末端和地球地幔开始的深度。地壳在斯堪的纳维亚(地图中的深蓝色区域)下是最厚的,在那里它延伸到近40英里(60公里)的深度。这是最后一次冰河时代的结果,当超过10万年时,这一领域被埋在一堆冰上一英里高。冰的重量压在地壳上更深,深入进入地幔。覆盖着地图的右半部分的大蓝色区域代表了25英里厚的地壳。在那里,在俄罗斯和高加索之下,是一个十亿岁的岩石的“盾牌”。

欧洲土壳的厚度(资料来源:华沙大学地球物理研究所和赫尔辛基大学地质学院)

欧洲土壳的厚度(资料来源:华沙大学地球物理研究所和赫尔辛基大学地质学院)

左边的部分,红色和黄色,表明地幔开始了超过10英里深的一点点。这些是东北大西洋东部幼洋地壳的典型价值。在中欧的绿地下,地幔开始于15英里深度,这是一个共同的价值,我们也在美国的许多领域找到。阿尔卑斯山和比利牛斯的山脉也可以被视为地图上的小蓝色斑点。在地中海下,地壳再次稀释。这次海曾经是一片大洋,通过非洲和欧洲的板块碰撞,挤压成其现代细长形状。北极海和北极附近的红地区显示了地震成像工具的强大。如果没有对地震波的分析,我们将不知道地球的地壳在这个几乎不受影响的地区才超过五英里厚。(HRA030)