大陆地壳生长中的分岔
地球与行星天体物理
2019-01-09 v1
摘要
对于与地球年龄、体积、质量和总水量相似的板块构造行星，现今的水陆比是否是演化的必然结果？若地球现今大陆体积处于稳定的唯一平衡态，且大陆生长具有强自调节机制将演化导向该状态，则情况便是如此——且在很大程度上与初始条件无关。本文质疑这一猜想。我们反而提出，大陆生成与侵蚀的板块构造模型中的正反馈可能占主导，并表明此类模型可解释大陆生长的历史。我们研究了促成大陆地壳体积增长的主要机制。特别地，我们分析了依赖于隔热大陆的面积与厚度的海洋板块速度对生成与侵蚀机制的影响。导致较大大陆体积对应较大大陆生成速率的效应为正反馈。相反，负反馈作用于稳定大陆体积，它们由随大陆体积增加的表面侵蚀、俯冲侵蚀与地壳拆离速率提供。我们系统分析了正负反馈对大陆地壳生长贡献的强度。尽管某些反馈强度依赖于知之甚少的参数，我们得出结论：正反馈净占优是可能的。我们探究了综合反馈强度对建模过去20-30亿年间观测到的微小正净大陆生长速率之可行性的影响。
引用
@article{arxiv.1901.02301,
title = {Bifurcation in the growth of continental crust},
author = {Dennis Höning and Nicola Tosi and Hendrik Hansen-Goos and Tilman Spohn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02301},
year = {2019}
}