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地球上这个位置,地质学家今天才画出它的地形图

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2024-10-01 21:00

主要观点总结

文章介绍了科学家对格陵兰岛冰盖下真实地形的研究。通过使用新的卫星、雷达系统和地震观测站数据,绘制了格陵兰岛冰盖下的详细地图,并发现冰下地形分为三个独特的地质区域。这项研究有助于了解冰盖的稳定性,提高GPS准确度,并助力科学研究和矿产勘查。

关键观点总结

关键观点1: 格陵兰岛冰盖下的真实地形研究

科学家使用新的技术和数据绘制了格陵兰岛冰盖下的详细地图,揭示了冰下高低起伏的地形。

关键观点2: 格陵兰岛地形的复杂性

冰盖下的格陵兰岛被分为三个地质区域,每个区域都有独特的特征,包括火山活动形成的年轻区域和地形崎岖的区域。

关键观点3: 研究的重要性

了解格陵兰岛冰盖下的地形有助于预测冰盖的稳定性,提高GPS的准确度,并助力科学研究和矿产勘查。

关键观点4: 研究方法和挑战

研究人员使用卫星、雷达系统和地震观测站数据来绘制地图,并指出当前依然有一些分界线需要靠猜测来绘制,但随着数据的积累,对未来工作保持乐观态度。


正文

图片来源:Pixabay

撰文| 索加特·波拉克(Saugat Bolakhe)

翻译|赵欢

格陵兰岛的面积可达澳大利亚的三分之一,全岛几乎都覆盖着数千米厚的冰盖。 几十年来,科学家一直在努力探索格陵兰岛厚厚的冰盖之下的真实地形。 最近,在一篇发表于《地球物理研究快报》( Geophysical Research Letters )的文章中,科学家绘制了一幅新的地图,终于相对详细地展现了冰盖下格陵兰岛高低起伏的地形。


许多人认为,格陵兰岛就像“一块坚硬的板子,永远不会变形” ,该研究的共同作者之一、丹麦和格陵兰地质调查局(Geological Survey of Denmark and Greenland)的冰川学家威廉·科尔根(William Colgan)说道。但实际上,格陵兰岛本身并非一块平坦的板子,而且也会变形。我们需要了解这块冰盖下的陆地会如何移动或形变,这有助于提升GPS的准确度,进而助力进一步的科学研究和矿产勘查。不仅如此,绘制格陵兰岛真实的地形图,还能更好地预测冰盖的稳定性,因为相较于古老的火成基岩,新形成的火成岩可以将更多地热能传递给冰盖。


我们现在广泛使用的地形图是2009年完成的,主要基于沿岸地区裸露的岩层绘制。 这种方法可能适合面积较小或更狭长的陆地,但并不适用于格陵兰岛北部——这里东西两侧的海岸相距超过800千米,其间的地形很有可能差异巨大。 美国宾夕法尼亚州立大学的地质学家斯里达尔·阿南达克里希南(Sridhar Anandakrishnan)表示:“这就像是给北美洲盖上一大块冰,然后让你用纽约、马里兰州或加利福尼亚州的地质资料,来确定远在内陆的内布拉斯加州的地质情况——你可能费尽心思也猜不准。”


研究人员表示,自2009年以后,新的卫星、雷达系统和地震观测站大量涌现,带来了稳步增长的地质测绘数据。为了绘制最新的格陵兰岛地图,科尔根及其团队成员处理了已有的重力、磁力、地壳厚度、基岩分布、地震波波速以及冰面特征等数据的变化。研究者单独分析了每一类数据,并且特别关注了区域之间存在显著差异的分界线。


将这些分界线组合到一张地图上后,冰下的格陵兰岛首次被分成了三个地质区域(也被称为“省”),每个地质区域都有独特的特征。例如,其中一个区域似乎是火山活动形成的,相对年轻。而另一个区域地形复杂崎岖,可能曾是连绵的丘陵和山谷。研究人员还在冰面上发现了数千个特殊结构,其中一些长达数百千米,彼此平行地延伸出去,很有可能代表这里的冰下存在山谷。他们还注意到,在一些 省的交界处,冰流的流动速度更快,表明冰流侵蚀这些区域的方式有所不同。


目前,依然有一些分界线只能靠科学家的猜测来绘制。不过随着调查数据的积累,科尔根现在非常乐观:下次他的团队再绘制这类地图时,他希望拥有更多的数据和更好的人工智能分析工具。


本文选自《环球科学》2024年9月刊前沿栏目

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