新研究表明地球地幔中的新研巨大质量超过40亿年未受到影响

2021-11-12 15:09:47倪功振导读此图显示了地球各层之间的划分。古老的究表，大小的明地幔中岩石区域环绕着液态外核。根据一项新的球地研究，古老的巨大质，截然不同的量超，大小的过亿岩石区域自45亿年

此图显示了地球各层之间的划分。古老的影响，大小的新研岩石区域环绕着液态外核。

根据一项新的究表研究，古老的明地幔中，截然不同的球地，大小的巨大质岩石区域自45亿年前的月球撞击发生以来就被隔离开了，它位于地壳以下数百英里处，量超为我们星球的过亿构造提供了一个窗口。

AGU期刊《地球化学，地球物理学，地球系统》中的这项新研究使用模型来追踪在全世界发现的火山岩样品的位置和起源，可追溯到深部地幔的两个坚固。这项新的研究表明，自地球诞生以来，特定的巨型岩石地区已经存在了45亿年。

以前，科学家推测深层地幔中的分离来自俯冲的海床板块。但是这项新的研究表明，这些不同的区域可能是由古老的岩浆海洋形成的，该岩浆在地球形成初期就已经凝固，并且可能幸免于巨大的月球撞击。

该研究的作者说，确定群众的起源揭示了有关群众进化和组成的更多细节，以及有关早期太阳系中原始地球历史的线索。

加利福尼亚大学戴维斯分校的地质学家柯蒂斯·威廉姆斯(Curtis Williams)说，这些地区幸免于幸免于地球大部分火山历史的侵袭，而这些历史相对未曾动过。

向内看

地幔是一块岩石，向下延伸了2900公里(1802英里)。地球的熔融，液态金属核心位于地幔下。核心-地幔边界是固态地幔与金属液态核相交的地方。

科学家从过去的地震成像研究中知道，在地幔边界附近存在两个单独的岩石体。一个坚固的岩石体在非洲之下，另一个坚固的岩石在太平洋之下。

地震波(地震产生的振动)在这些质量块中的运动不同于其余的地幔，表明它们具有与周围地幔不同的物理特性。但是地质学家无法确定地震波是否通过温度，矿物成分或密度或这些特性的某种组合而不同地在核心地幔中移动。这意味着他们只能对单独的岩体的起源和历史进行假设。

“我们从地球表面获得了所有这些地球化学测量结果，但我们不知道如何将这些地球化学测量结果与地球内部区域联系起来。我们拥有地球内部的所有这些地球物理图像，但是我们不知道如何认为这与地球表面的地球化学有关。”

原始材料和羽状流

威廉姆斯和他的同事们想要确定不同群众的起源和进化，以更多地了解地球的组成和过去。为此，他们需要能够识别出地球表面上原始物质浓度较高的样品，然后将这些样品追溯到其起源。

科学家经常从夏威夷和冰岛等火山地区采集岩石样品，那里的深地幔羽或极热的岩石柱从岩心附近区域升起，在浅地幔中融化，并远离构造断层线。这些样品是由冷却熔岩产生的火成岩制成的。该研究的作者使用了现有的样本数据库，还从诸如南极洲的巴伦尼群岛等火山活动区收集了新的样本。

地质学家可以测量火成岩中的特定同位素，以了解有关地球起源和演化的更多信息。一些同位素，例如Helium-3，是原始的，这意味着它们是在“大爆炸”期间产生的。与从未接触过空气的更深的地下岩石相比，更靠近地壳的岩石具有更少的同位素。氦3含量更高的样品被认为来自地幔中更原始的岩石。

研究人员发现，他们所研究的一些样品中的氦3含量更高，这表明它们可能来自地幔深处的原始岩石。

然后，研究人员使用一种新模型来追踪这些原始样本是如何从地幔中到达地球表面的。地质模型假设烟羽从地幔深处垂直上升到地球表面。但是由于种种原因，羽流可能会偏离航向，偏转。新模型考虑了这种羽流偏斜，从而使研究的作者能够将样品追溯到靠近芯幔边界的两个巨型块。

同位素信息和新模型的结合使研究人员能够确定两个巨大物质的组成，并对它们的形成理论进行理论化。

该研究的作者说，了解岩心-地幔边界附近特定岩体的组成有助于地质学家对导致现代地幔的古代地球塑造过程进行概念化。

威廉姆斯说：“这是一个更健壮的框架，它可以尝试回答这些问题，而不是假设这些材料不是垂直上升的材料，而是要考虑到这些羽流已经看到了多少挠度。”