地壳分层剥离

从国际空间站拍摄的加利福尼亚州内华达山脉，该山脉因地壳分层剥离形成

地壳分层剥离（英语：Delamination）是地球动力学术语，指岩石圈最底部的部分从构造板块被剥离而下沉的现象。

形成机制

地球的最外部分由岩石圈和在下层的软流圈组成。 岩石圈又分为上层的地壳和在下层的地幔两部分。但地幔的密度比下方的软流圈大，造成上重（岩石圈）下轻（软流圈）的重力不稳定平衡状态，而形成大陆地壳下部和地幔的负浮力，驱动地壳分层剥离。密度的差异由热胀冷缩、成分和相变造成。

当大陆地壳下部和地幔脱离大陆地壳上部时，就会发生地壳分层剥离。但需要满足两个条件：

1. 岩石圈下部的密度必须比软流圈大。
2. 软流圈必须上涌和地壳接触，并取代致密的岩石圈下部的岩石。

在地壳下部，镁铁质麻粒岩相变质到榴辉岩相是造成下部岩石圈负浮力的主要机制。这种在地壳下部发生的密度反转，能让地壳下部脱离地壳上部并沉入地幔到中，在地幔温度高的地方更容易发生密度反转。例如在岛弧、火山裂谷和正在扩张的大陆板块地区。

当软流圈上升到地壳底部，就会导致地壳下部和地幔开始剥落。坍塌、开裂及涌流侵蚀（英语：plume erosion）更促进软流圈的侵入。当低密度、热的软流圈上升并取代高密度、冷的岩石圈时，驱动地壳分层剥离的位能也随着释放。地壳分层剥离作用也受地壳上部的有效粘度控制。这些过程通常发生在裂谷、涌流侵蚀、大陆碰撞或地幔对流不稳定的环境中。

对流不稳定性也可以简单地剥离下部地壳，此过程称瑞利-泰勒不稳性（Rayleigh-Taylor instability）。由于局部区域的不稳定性，部分岩石圈的底部被分解而下降，导致岩石圈变薄，留出的空间被上升的软流圈填充。

地质影响

地壳分层剥离造成两个主要的地质现象。首先，由于大部分致密物质被去除，剩下的地壳和岩石圈会快速隆升形成山脉。其次，当热地幔上涌到薄的岩石圈底部，并经常导致岩石圈底部的熔融和造成火山活动。因此，地壳分层剥离就造成地幔热柱的火山区域。

与构造过程的关系

聚合性板块边缘带，特别是大陆-大陆碰撞的位置，可以观察到地壳分层剥离现象。例如，印度与亚洲碰撞形成的西藏高原。主要证据是在 14 Ma 至 11 Ma有突然发性的镁铁质火山活动和抬升加速。

在伸展构造区域也能看到地壳分层剥离。在山带崩塌期间，原山脉底部的厚层地壳根部会消失。这种消失的过程尚不清楚。由强热脉冲形成的花岗岩岩体与厚地壳根的消失有关。地壳分层剥离可能造成热脉冲。

崩塌山脉的构造发展尚有争论。一些人认为，地壳分层剥离会导致地壳增厚、加热和火山作用，形成第二次山脉隆起。其他人则认为地壳分层剥离会导致地壳塌陷和变薄，例子有内华达山脉（加利福尼亚州）、盆地和山脉省以及美国西部.的科罗拉多高原等。

地质实例

在美国西部的内华达山脉、盆地和山脉区以及科罗拉多高原都是地壳分层剥离的实例。Meissner, R.盆地和山脉区在 1000 万年前，由于地壳伸展，导致软流圈的上涌使岩石圈变薄。而软流圈上升又加热地壳底部，形成了地壳低粘度区，因而在盆地和山脉的两侧造成了地壳分层剥离。