Science：俯冲玄武岩研究揭示核幔边界的温度

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	Science：俯冲玄武岩研究揭示核幔边界的温度
	赵纪东,王艳茹
	2014-06-15
所属快报	地球科学快报
出版年	2014
期	12
语种	中文
领域	地球科学
栏目	前沿研究动态
中文关键词	玄武岩 ; 核幔边界 ; 温度
中文摘要	为探究大洋板块玄武岩的熔融过程，科学家重建了地表下方600～2900 km深处的极端条件，并借助欧洲同步辐射光源（ESRF）的X射线对该条件下的微量岩石及其结构进行了研究。结果发现，洋底玄武岩的熔融温度低于组成地幔的橄榄岩，这为地幔底部的地震异常现象提供了新的解释
情报分析_信息发布时间	2014年
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源期刊	Science
情报分析_信息来源国家	美国
情报分析_信息类别	前沿研究动态
情报分析_研究主题	俯冲玄武岩研究揭示核幔边界的温度
情报分析_研究内容	地球所含的热量能够引起地幔对流，推动板块构造。然而，人类对地球内部的温度仍然知之甚少。地幔对流导致热物质上升至地表，冷物质下沉至地核。因此，当上升的地幔开始在大洋中脊底部熔融时，玄武岩沿地表流动便形成了所谓的洋壳。几千年来，洋壳发生俯冲消减，较大密度使其再次沉入地幔。这也是地球上的大陆有几十亿年历史，而最古老的洋壳仅能追溯到1.65亿年的原因。核幔边界（也称D"区）的温度被认为在几百公里内升高了1000多度，与周边地幔的温度梯度形成鲜明对比。先前的研究表明，温度上升可能会导致地幔发生部分熔融，但这一假设无法解释很多观测到的地球物理现象。首先，地震波速异常与预期的地幔部分熔融不相匹配；其次，熔融地幔应该会在地幔底层形成液体囊（liquid pocket），但这一现象却从未被观测到。对深部玄武岩熔点的研究发现，其明显低于地幔熔点，因此，洋底玄武岩熔融是先前未解的地震异常的原因。玄武岩熔融可以产生富含SiO2的液体，由于地幔本身含有大量MgO，这些液体与地幔将会快速反应，形成固态MgSiO3钙钛矿，这就可以用来解释地震学家在深部地幔检测不到液体囊的原因：所有流体已经快速地发生了再凝固。如果确实是玄武岩的部分熔融，而非D"区的地幔熔融是地震异常的原因，那么核幔边界的温度必须在3800～4150K之间，介于玄武岩和地幔的熔点之间，这将是目前核幔边界可用的最精确温度。同时，该实验还表明，地壳在洋中脊的形成及其在下地幔熔融的循环可能从地球板块构造活动之初就开始了，而这解决了核幔边界在地幔动力学中的特殊作用的长期争论。
原文题名	Melting of subducted basalt at the core-mantle boundary
原文链接	查看原文
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/178007
专题	地球科学
作者单位	中国科学院兰州文献情报中心
推荐引用方式 GB/T 7714	赵纪东,王艳茹. Science：俯冲玄武岩研究揭示核幔边界的温度. 2014.

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