我們終於知道地球中層的兩個巨大斑點從何而來——而且它們是一對不匹配的一對。
新的研究表明,地幔中的這些奇怪區域被稱為“大低速區”(LLVP),實際上是過去十億年來沉入地幔的大塊地殼。
關於什麼是 LLVP 有很多爭論。一些研究表明,它們是來自古代地球的物質——要么是地球形成時的一層原始未混合的岩石,要么是45億年前撞擊地球,形成了月球。
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其他人則認為,這些斑點是大塊的海洋地殼,當一個構造板塊滑入另一個構造板塊下方時,它們被推入地幔,這一過程稱為俯衝。
地殼假說並未像古代物質假說那樣受到如此多的研究,他說詹姆斯·潘頓英國卡迪夫大學地球動力學家 2 月 6 日發表在該雜誌上的一項新研究之後,他和他的同事使用計算機建模來確定俯沖地殼在過去十億年中進入地幔的位置,並查明俯沖地殼是否可以形成類似於 LLVP 的特徵。
潘頓告訴《生活科學》雜誌:“我們發現,洋殼的再循環確實可以在太平洋和非洲下方產生這些類似 LLVP 的區域,而無需在地幔底部形成原始緻密層。” “它們只是通過洋殼俯衝的過程自行進化。”
潘頓說,這並不意味著地幔底部不存在來自地球年輕時期的緻密物質;可能還有一層薄薄的古代物質對 LLVP 也有貢獻。但如果僅靠俯衝作用就可以解釋 LLVP,這可能會暗示它們的年齡。
潘頓說:“這可能意味著,在我們開始在地球上俯衝後不久,也許那就是我們開始出現低層俯衝的時候。” (這本身就是一個複雜的問題。一些科學家認為它開始於超過 40 億年前,而另一些科學家則認為它開始於大約 10 億年前。 )
作者在研究中表示,俯衝過程產生了兩種不同類型的斑點。目前,非洲下方的 LLVP 獲得的地殼物質不如太平洋下方的 LLVP 那麼多,太平洋火環的俯衝帶是太平洋火環的俯衝帶,這是一條環繞太平洋的馬蹄形俯衝線。
研究小組表示,非洲的 LLVP 因此更古老,並且與地殼的其他部分更好地混合。它的玄武岩火山岩含量也較少,這意味著它的密度低於太平洋 LLVP。這可以解釋為什麼非洲 LLVP 在地幔中比太平洋 LLVP 高出 342 英里(550 公里)。
潘頓說,未來的一個問題是,被稱為地幔柱的地幔熱區域如何幫助推動太平洋的俯衝過程並影響 LLVP。這些羽流從地幔的最底部延伸到地表的火山熱點,例如夏威夷群島。









