研究揭示了神秘石森林的生长

一个新的研究,发表于美国国家科学院院刊,揭示了一种机制,可能有助于形成尖锐的地貌中尖锐的岩石尖刺,称为石森林。

石森林在云南省,中国。图像信贷:张元。

石森林在云南省,中国。图像信贷:张元。

石头森林是尖岩层类似于树木填充中国,马达加斯加和全球许多其他地方的地区。

它们既庄严又神秘,是由赋予它们形状的不确定的力量创造出来的。

“我们的工作揭示了一种机制,可以解释这些几个世纪以来令人惊叹的尖顶岩石是如何形成的,”纽约大学Courant数学科学研究所的研究员、资深作者莱夫·里斯特罗夫博士(Dr. Leif Ristroph)说。

“通过一系列的模拟和实验,我们展示了流水是如何在地形上雕刻出超锋利的尖峰的。”

这项研究还阐明了一种机制,可以解释喀斯特地貌中普遍存在尖锐的岩石尖顶,喀斯特地貌是由石灰岩等岩石的溶蚀形成的。

作者通过考虑到溶解的数学模型和计算机模拟来模拟这些石碑随着时间的推移,考虑到溶解的流动以及这些流量也会如何影响溶解,从而重塑形成。

天然尖塔和石林:(A-C)展示马达加斯加青岛德贝马拉哈国家公园不同规模的石灰岩结构的照片;(D)马来西亚Gunung Mulu国家公园的类似石灰石地层。图片来源:Stephen Alvarez / Grant Dixon。

天然尖塔和石林:(A-C)展示马达加斯加青岛德贝马拉哈国家公园不同规模的石灰岩结构的照片;(D)马来西亚Gunung Mulu国家公园的类似石灰石地层。图片来源:Stephen Alvarez / Grant Dixon。

为了确认其模拟的有效性,他们在实验室进行了一系列实验。

它们通过制造基于糖的石峰,模仿易溶的岩石来复制这些天然结构的形成,这些岩石构成喀斯特和类似地拓扑,并将它们浸入水箱中。

有趣的是,没有流必须被强加,因为溶解过程本身创建了需要雕刻尖峰的流模式。

实验结果反映了模拟的结果,因此支持了该团队模型的准确性。

科学家们说:“当矿物质被淹没在水下时,同样的事件也会发生,尽管速度要慢得多。后来,海水退去,露出了石峰和石林。”

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Jinzi Mac黄。自然对流溶解形成的尖顶。pnas.,在线发表于2020年9月8日在线;DOI:10.1073 / PNAS.2001524117

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