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地球內部發現神秘新地層:我們可能漂浮在一個巖漿海上
2023/05/11

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我們對地球內部的了解不見得就比浩瀚的宇宙多。最近一些科學家宣稱,他們在我們腳下150千米的地方,發現了一個遍及全球的神秘新地層。這個「黏糊糊」的新地層由熾熱的液態熔巖組成,它的存在可能有助于人們進一步了解地殼板塊是如何「漂浮」在地幔頂部的。

上地幔頂部可能有一個全球性的熔巖海。Leonello Calvetti

地幔主要由可塑性固態物質組成,它們會在壓力下緩慢變形,而不是像普通低溫巖石那樣碎裂。地幔頂部地殼下方距地面80至200千米處有一個軟流層。軟流層溫度較高,內部物質部分接近液態,可能是熔巖的重要發源地。

對于軟流層內究竟包含了多少液態熔巖,科學家一直沒有定論。一般的看法認為這些液態熔巖散布在固態物質之間,僅占整個軟流層的1%至10%。

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但是2月6日發表在《自然:地球科學》雜志上的一篇論文刷新了我們的認知。

美國得克薩斯州大學的科學家通過分析從全球范圍內716個觀測站收集到的數千組地震波數據,發現軟流層內的液態熔巖可能并不是零星散布的。它們至少占據了整個軟流層的44%。由于缺少海底觀測數據,這個比例還是保守的。研究人員推測這個熔巖層的分布實際上是全球性的。如果這一結論可靠,那麼就意味著我們腳下的地殼,就像是漂浮在一個熔巖海上。

不過奇怪的是,研究人員發現這個熔巖層的存在,似乎沒有影響地殼板塊的運動,熔融區沒有改變地幔的粘滯度。研究人員認為,混合了熔巖的固態巖石與純粹的固態巖石相比,并不具有更高的可塑性。因此熔巖層也沒有使板塊在軟流層上的移動變得更容易。

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這是個違反直覺的現象。不過這對于我們對板塊運動的進一步認識是有益的。與之相關的信息,可以幫助科學家完善板塊運動的計算機模型。

另外一個令人吃驚的現象是,當研究人員將熔巖分布圖和板塊運動地震波測量數據進行比較后發現,雖然已知的熔巖層幾乎覆蓋半個地球,兩者之間卻沒有明顯的關聯性。

研究人員表示,這樣的研究對于認識軟流層的特性,以及理解為何它的「軟」是板塊構造存在的基礎都十分重要。

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