我们终于知道地球中层的两个巨大斑点从何而来——而且它们是一对不匹配的一对。
新的研究表明,地幔中的这些奇怪区域被称为“大低速区”(LLVP),实际上是过去十亿年来沉入地幔的大块地壳。
关于什么是 LLVP 有很多争论。一些研究表明,它们是来自古代地球的物质——要么是地球形成时的一层原始未混合的岩石,要么是45亿年前撞击地球,形成了月球。
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其他人则认为,这些斑点是大块的海洋地壳,当一个构造板块滑入另一个构造板块下方时,它们被推入地幔,这一过程称为俯冲。
地壳假说并未像古代物质假说那样受到如此多的研究,他说詹姆斯·潘顿英国卡迪夫大学地球动力学家 2 月 6 日发表在该杂志上的一项新研究之后,他和他的同事使用计算机建模来确定俯冲地壳在过去十亿年中进入地幔的位置,并查明俯冲地壳是否可以形成类似于 LLVP 的特征。
潘顿告诉《生活科学》杂志:“我们发现,洋壳的再循环确实可以在太平洋和非洲下方产生这些类似 LLVP 的区域,而无需在地幔底部形成原始致密层。” “它们只是通过洋壳俯冲的过程自行进化。”
潘顿说,这并不意味着地幔底部不存在来自地球年轻时期的致密物质;可能还有一层薄薄的古代物质对 LLVP 也有贡献。但如果仅靠俯冲作用就可以解释 LLVP,这可能会暗示它们的年龄。
潘顿说:“这可能意味着,在我们开始在地球上俯冲后不久,也许那就是我们开始出现低层俯冲的时候。” (这本身就是一个复杂的问题。一些科学家认为它开始于超过 40 亿年前,而另一些科学家则认为它开始于大约 10 亿年前。)
作者在研究中表示,俯冲过程产生了两种不同类型的斑点。目前,非洲下方的 LLVP 获得的地壳物质不如太平洋下方的 LLVP 那么多,太平洋火环的俯冲带是太平洋火环的俯冲带,这是一条环绕太平洋的马蹄形俯冲线。
研究小组表示,非洲的 LLVP 因此更古老,并且与地壳的其他部分更好地混合。它的玄武岩火山岩含量也较少,这意味着它的密度低于太平洋 LLVP。这可以解释为什么非洲 LLVP 在地幔中比太平洋 LLVP 高出 342 英里(550 公里)。
潘顿说,未来的一个问题是,被称为地幔柱的地幔热区域如何帮助推动太平洋的俯冲过程并影响 LLVP。这些羽流从地幔的最底部延伸到地表的火山热点,例如夏威夷群岛。









