【中安在线】我国科大科学家“解密”下地幔底部大型结构体构成原因

发布日期: 2023-04-04 | 作者:环球网页版登录界面

  记者3月30日从我国科大得悉,我国科学技术大学吴忠庆教授课题组王文忠博士与合作者研讨发现,下地幔最大的低速反常体或许起源于地球前期岩浆海演化。相关效果日前在线发表于《天然·通讯》,将对了解地球深部结构、层圈相互效果和内部蒸发分的搬迁与效果等方面发生重要影响。

  下地幔是地球内部最重要的圈层之一,深度规模约为660-2900公里,是地球演化的压舱石。近年来,地震学者发现鄙人地幔存在许多标准纷歧的反常体,包含大标准高速、低速反常体和小标准散射体。下地幔最大的低速反常体“低剪切波速省”,坐落非洲和太平洋板块下部,其横向和径向标准可达上千公里。这些不同类型反常体的成因,关于了解地球内部结构与物质组成起着要害的效果。

  与其他类地行星比较,地球具有一个十分共同的特色——板块运动和爬升。板块能够爬升至地球深部乃至核幔鸿沟,将洋壳带至地幔深部,然后或许导致下地幔构成化学物质不均一性。该课题组此前研讨标明,小标准散射体和大标准高速反常体首要来源于爬升洋壳物质,但爬升至下地幔的洋壳物质不或许导致大型低剪切波速省。

  下地幔首要矿藏为布里奇曼石,是下地幔铁的首要载体。前人研讨发现,岩浆中的二价铁会歧化成三价铁和铁单质。铁单质从前期岩浆别离进入地核,会使前期下地幔富集三价铁。

  研讨人员经过高温高压试验和第一性原理核算发现,中度富三价铁的布里奇曼石会分解成极度富三价铁和贫三价铁布立基曼石,这种新发现的富三价铁布里奇曼石具有低波速、高泊松比和高密度。正常地幔富集5-15%的富三价铁布里奇曼石,能够很好解说有关大型低剪切波速省的地震学观测成果,且地球动力学模仿显现这种不均一反常体能够鄙人地幔构成类似于大型低剪切波速省的结构。

  他们以为,前期岩浆演化构成的含三价铁布里奇曼石,分解成极度富三价铁布里奇曼石,很或许导致大型低剪切波速省的构成。(通讯员 桂运安 记者 汪乔)

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