Nature Geoscience文章称科学家在地幔中发现新的刚性层

GSTDTAP > 地球科学

	Nature Geoscience文章称科学家在地幔中发现新的刚性层
	赵纪东,王艳茹
	2015-04-15
所属快报	地球科学快报
出版年	2015
期	8
语种	中文
领域	地球科学
栏目	前沿研究动态
中文关键词	地幔 ; 刚性层
中文摘要	2015年3月23日， Nature Geoscience发表了题为《下地幔浅部的滞留俯冲板片可能与地幔粘度的增加有关》（Slab stagnation in the shallow lower mantle linked to an increase in mantle viscosity）的文章，研究人员使用金刚石砧挤压铁方镁石矿物晶体，发现在下地幔中存在超粘滞层。该发现可以解释地球的俯冲板块在930英里深处滞留的原因和深源地震的成因，其暗示地球内部可能比想象中的更炽热。
情报分析_信息发布时间	2015年3月23日
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源期刊	《自然地球科学》（Nature Geoscience）
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	地幔中发现新的刚性层
情报分析_研究内容	由于布氏岩（Bridgmanite）和铁方镁石是下地幔的主要矿物，研究人员使用宝石级的金刚石砧对含有10％和20％铁的铁方镁石矿物进行加压，实验压力最高可达96万个大气压。研究发现，下地幔中可能存在超粘滞层，且当压力相当于410英里深的上-下地幔边界时，铁方镁石的强度开始增加，当极限压力等同于930英里深度时，铁方镁石的强度增加了3倍。为了观察和测量铁方镁石晶体的原子间距，地球物理学家采用劳伦斯伯克利国家实验室的X射线加速器轰击晶体，来获取不同压力下矿物的强度。结果发现，930英里的地幔岩石的粘度或强度约为410英里的上-下地幔边界的岩石的300倍。粘度的增加可能会导致俯冲板片被卡住，至少暂时停留在约930英里深处。实际上，先前的地震图像显示，许多板片似乎掉入了约930英里深的“池”中，现在超粘滞层或刚性层的发现对这一现象做出了很好的解释。模拟还表明，在930英里的最高粘度区的下部，由于下地幔强度降低，板块会更容易俯冲。观察发现，下沉的板块可以到达1800英里的核-幔边界。在板块俯冲过程中，任何阻碍都会引发地震或火山活动。由于地幔中存在刚性层，所以下沉板片会发生滞留或弯曲，这就可以解释某些深源地震的形成。此外，其还可用来解释海底火山的2种不同岩浆（如冰岛与夏威夷火山岛）的成因，因为下地幔的粘性层可将2种不同的岩浆源分开。刚性层的另一个含义是，如果岩石在地幔中的混合量减少，便很难再将其加热并喷出地表，这意味着地球内部比我们想象中的更热。科学家认为，410英里深的上-下地幔边界的平均温度为华氏2800度，平均压力是地表大气压力的23.5万倍。计算发现，930英里的固态粘性层的平均温度是华氏3900度，平均压力相当于640万个大气压。
原文题名	Slab stagnation in the shallow lower mantle linked to an increase in mantle viscosity
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/178923
专题	地球科学
推荐引用方式 GB/T 7714	赵纪东,王艳茹. Nature Geoscience文章称科学家在地幔中发现新的刚性层. 2015.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
Nature Geoscience文章称（26KB）	快报文章		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文