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地球的各个圈层也有类似现象。上地幔和地壳共同构成岩石圈,软流圈位于岩石圈之下,是地幔中呈现塑性的一个部分,岩石圈就像漂浮在软流圈之上。软流圈可以像流体一样缓慢流动。正如不同厚度的木块漂浮在水面上,不同厚度的岩石圈也会排开不同体积的软流圈,实现“漂浮”作用。这种现象可以用地质学里的地壳均衡原理解释。它认为密度较小的地壳必须漂浮在密度更大的地幔之上。地壳均衡原理决定了大陆地面的高度和海洋盆地的深度。图片
当地壳所受向下的重力与地幔向上的浮力相等时,地表就是在均衡状态。山脉比海洋地壳高,是因为山脉区域的岩石圈更厚。关于地壳均衡如何支撑山体,主要有两种说法。艾里均衡说:乔治·艾里认为,地球下方较轻的物质支撑着山体巨大的重量。地壳由较轻的物质组成,漂浮在密度更大的下部物质之上。就像大船在水中有很大一部分沉入水下,喜马拉雅山也“漂浮”在致密的地幔之上,大部分深入其中。图片
艾里强调,喜马拉雅山之所以能维持其巨大的质量,是因为下方底层有一条又长又轻的“根”进行支撑和平衡。他指出,如果地表柱体越大,埋入的部分就越多;越小,埋入的部分就越少。他认为,山地、高原和平原地壳的密度大致相同,差别主要在于厚度。普拉特均衡说:普拉特假说认为,地壳物质的密度随高度变化。山区的密度低于高原,高原低于平原,海底则密度最大。由较轻物质组成的地块会位于较高的位置,重物质组成的地块则较低。也就是说,山下为较轻物质,海底则是较重物质。“补偿面”指的是在某一固定深度上,将上层地壳和下部高密度岩石分开的界面。在这个深度以下,各处密度一致。图片
均衡调整方面,板块汇聚完成后,山脉形成的最后阶段会发生地壳的均衡回弹,这会使地壳抬升。漂浮在软流圈中的大陆地壳,会因受力变化而发生上下移动。当山体顶部被侵蚀带走,重量减少时,大陆地壳会发生均衡调整,进一步在软流圈中上升(漂浮得更高)。我们可以用木块在水中漂浮打个比方。较厚的木块比薄木块露出水面的部分多,但水下的部分也更深。可以把浸没部分看作木块的“根”。若在一块木板上叠加另一块,整个木块组合会重新达到新的均衡高度,底部会更深,顶部会更高,这就是“均衡调整”,即为保持重力平衡而不断自我调整的过程。图片
需要记住的是,地壳均衡不是某种事件或力量,而是一种自然的平衡和调整,使不同厚度的地壳长期保持重力平衡,山脉景观也就得以保存。总之,山脉之所以不会沉入地下,是因为地壳均衡作用下,山脉始终漂浮在密度更高的软流圈(地幔)之上。 本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报。股票配资网址导航提示:文章来自网络,不代表本站观点。