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地质学家仔细分析了在地球深处发现的两个奇怪的“点”

地质学家仔细分析了在地球深处发现的两个奇怪的“点”

底土不是一层均匀的层。 在厚厚的中间层深处是两个巨大的热化学点。

直到今天,科学家们仍然不知道这些巨大结构中的每一个来自哪里,或者为什么这些高度不同,但是一组新的地球动力学模型已经找到了对后一个谜团的可能答案。

这些隐蔽的水库位于地球的相对两侧,从地震波的深度传播来看,非洲大陆下方的点是太平洋下方的两倍多。

在进行了数百次模拟后,这项新研究的作者认为,非洲大陆下方的点比太平洋中的对应点密度和稳定性更低,这就是它高得多的原因。

“我们的计算发现,斑点的初始大小不会影响它们的高度,” 解释 亚利桑那州立大学地质学家钱源。

“这些点的高度主要由它们的密度和周围地幔的粘度控制。”

非洲下方地幔中点的 3D 视图。 (李明明/亚利桑那州立大学)

地球内部的主要层之一是被称为地幔的炎热、略带粘性的混乱,地幔是位于我们星球的核心和地壳之间的一层硅酸盐岩石。 虽然地幔大部分是固体,但它的行为 较长时间尺度的焦油.

随着时间的推移,炽热的岩浆岩羽流逐渐从地幔中升起,并被认为有助于行星表面的火山活动。

因此,了解地幔中发生的事情是地质学的一项重要工作。

非洲和太平洋点在 1980 年代首次被发现。 从科学上讲,这些“超级支柱”被称为 低剪切速度的大县 (LLSVP)。

与太平洋 LLSVP 相比,目前的研究发现,非洲 LLSVP 延伸约 1,000 公里(621 英里),支持早期的估计。

这种高度的巨大差异表明两个点具有不同的成分。 然而,这如何影响周围的地幔尚不清楚。

例如,也许非洲土丘不太稳定的性质可以解释为什么在非洲大陆的某些地区会有如此强烈的火山活动。 它还可以影响漂浮在地幔上的构造板块的运动。

其他地震模型发现,非洲 LLSVP 延伸至外核上方 1,500 公里,而太平洋 LLSVP 最大海拔高度为 800 公里。

在试图复制地球内部的实验室实验中,非洲和太平洋的土丘似乎在地幔中上下摇摆。

当前研究的作者说,这支持了他们的解释,即非洲 LLSVP 可能不稳定,太平洋 LLSVP 可能也是如此,尽管他们的模型没有显示这一点。

太平洋和非洲 LLSVP 的不同组成也可以通过它们的起源来解释。 科学家们仍然不知道这些斑点来自哪里,但有两种主要理论。

一是桩是由 合并构造板块滑入地幔的 , 被极大地加热并逐渐下降到底部,这有助于点的形成。

另一种理论是,点 旧碰撞的残余 在地球和原行星 Theia 之间,它给了我们我们的月亮。

这些理论也不是相互排斥的。 例如,Thea 可能对某一点的贡献更大; 这可能是它们今天看起来如此不同的部分原因。

“我们将地震结果分析和地球动力学建模相结合,为深入了解地球内部深处最大结构的性质及其与周围地幔的相互作用提供了新的见解,” 元。

“这项工作对试图了解深部地幔结构的现状和演化以及地幔对流性质的科学家具有深远的影响。”

该研究发表在 自然地球科学.

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