地幔温度研究新成果或将改变对洋盆形成机理的认识

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	地幔温度研究新成果或将改变对洋盆形成机理的认识
	张树良
	2017-04-01
所属快报	地球科学快报
出版年	2017
期	7
语种	中文
领域	地球科学
栏目	前沿研究动态
中文关键词	地幔温度 ; 洋盆
中文摘要	2017年3月3日出版的Science杂志发表美国伍兹霍尔海洋研究所有关地球板块运动机理的最新研究成果证实，地幔实际温度要比此前认为的高，这一新发现可能改变包括洋盆如何形成等在内的地球科学认识。
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源机构	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	地幔温度研究或改变对洋盆形成认识
情报分析_研究内容	地球内部的温度是控制整个地球系统的核心要素，它决定着从构造板块运移到整个地球的形成过程。研究地球板块构造运动过程的关键在于了解地幔物质在上升过程中开始熔融的温度，但获得该环境下的温度信息十分困难。很多科学家试图通过实验来模拟地球内部的上述高温高压过程。一般而言，水在整个过程中起着决定性作用：岩石中含水越多，其发生熔融的温度越低。尽管目前已知组成上地幔的橄榄岩含有少量的水，但是，在其开始熔融时水增加量的具体变化尚不清楚。为明确认识地幔岩石含水量对于其熔点的影响，研究人员开展了一系列的实验室研究：利用活塞圆筒仪器，模拟地球内部的高温高压环境。遵循相关实验标准和地幔实际组成，研究人员创建了一套人工地幔样品，并通过实验对其熔点温度进行修正，以计算地幔岩石中的实际水含量。由于制备人工地幔样品所使用的初始原料是粉末状的，不仅因为其粒度太小而无法分析水成分，同时也无法避免因其吸收大气中的水分而引起的误差。为此，研究人员调整了初始样品，通过增加球状橄榄石颗粒改变其粒度（橄榄石球体直径约300微米），并采用二次离子质谱测定法（SIMS）分析其含水量。基于此，研究人员计算出整个初始原料中的水含量，其结果几乎跟实际地幔中的一样。基于实验结果，研究人员认为：地幔熔融发生在海下较浅的深度，这明显不同于之前的研究结论。为证实上述结论，研究人员进一步采用大地电磁法分析海底壳幔的电传导率。通过对实验结果和大地电磁法观测结果的协同校正，并结合此前斯科利普斯海洋研究所的研究结果，最终得出结论：海底上部地幔温度要比现在估计的值高60℃。研究人员指出，尽管从表面看，60℃的温差相比于超过1400℃的熔融地幔温度似乎并不大，但这样的温差足以影响深部地球过程，更热的地幔会更具流动性，这有助于解释洋中脊的构造板块运移。
原文题名	Experimental constraints on the damp peridotite solidus and oceanic mantle potential temperature
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/180395
专题	地球科学
推荐引用方式 GB/T 7714	张树良. 地幔温度研究新成果或将改变对洋盆形成机理的认识. 2017.