由哥廷根大学领导的一组国际研究人员研究了在过去2000万年里，伊拉克库尔德斯坦地区的扎格罗斯山脉所施加的力量是如何影响地球表面弯曲的。

他们的研究结果揭示，在地球表面深处，新特提斯洋板块（曾是阿拉伯大陆和欧亚大陆之间的海底）目前正在水平方向上断裂。这一断裂正逐渐从土耳其东南部延伸至伊朗西北部。该研究强调了地球内部根深蒂固的地质过程如何塑造地球表面。相关研究发表于《固体地球》杂志。

当两大洲在数百万年间汇聚到一起时，它们之间的大洋洋底会滑入大陆下方极深之处。最终，大陆发生碰撞，其边缘的大块岩石被挤压隆起，形成连绵高耸的山脉。

数百万年来，这些山脉的巨大重量导致其周围的地表向下弯曲。随着时间的推移，从山脉上侵蚀下来的沉积物在这个凹陷处堆积起来，形成了中东的美索不达米亚平原等平原。研究人员根据阿拉伯大陆与欧亚大陆碰撞的扎格罗斯山脉的负荷，模拟了地表向下弯曲的情况。

地球表面凹陷的意外深度

他们将由此得出的凹陷尺寸与基于地幔计算的地球地形相结合，再现了研究区域东南段的异常深凹陷。研究人员发现，仅凭山脉的重量，无法解释在过去 1500 万年中形成并已沉积了 3 至 4 公里深凹陷的原因。

“考虑到扎格罗斯山脉西北部的地形相对平缓，我们惊讶地发现，在我们研究的这片区域内竟沉积了如此多的沉积物。这意味着地面的凹陷程度大于扎格罗斯山脉负荷所造成的凹陷程度，”雷纳斯·科什纳博士（Renas Koshnaw）说。他是这篇论文的第一作者，也是哥廷根大学结构地质学与地热学系的博士后研究员。

研究人员认为，这是由于仍与阿拉伯板块相连的海洋板块下沉所带来的额外负荷所致。科什纳补充道：“该板块正在从下方将该地区向下拉，从而为更多沉积物的积累腾出空间。在靠近土耳其的方向，填满沉积物的凹陷处变得浅得多，这表明该区域的板块已经断裂，减轻了向下的拉力。”

本研究中开发的地球动力学模型也将对其他领域产生益处。“本研究有助于我们理解地球坚硬外壳的作用方式，”科什纳（Koshnaw）解释道。此类研究未来有望通过为沉积型矿藏和地热能源等自然资源的勘探提供信息，以及更好地说明地震风险，而实现实际应用。

参考文献：雷纳斯·I·科什纳、乔纳斯·克莱和弗里茨·施伦内格于2024年11月25日在《固体地球》上发表的“中新世西北扎格罗斯前陆盆地的沉降模式反映了新特提斯洋板块向东南方向的撕裂传播”一文。DOI：10.5194/se-15-1365-2024

本研究得以实施，要归功于亚历山大·冯·洪堡基金会的资助。