据英媒6月 8日报道,在阿曼东部地下发现了一处神秘的“幽灵羽流”。这股由地球核心涌出的炽热软岩柱,正从地球表面以下660公里处向上推挤。
迄今为止,这股“幽灵羽流”一直未被发现,因为它尚未冲破地表形成火山。但在一项研究中,研究人员通过观察它如何减缓经过的地震波速度,证明了“幽灵羽流”的存在。
由于地震波在炽热、柔软的岩石中传播速度较慢,因此这是地表下方隐藏着羽流的关键迹象。研究人员在证实了存在一处“幽灵羽流”后表示,全球可能还有更多羽流等待被发现。
令人担忧的是,这可能意味着地球核心释放热量的速度比科学家之前认为的要快。该研究的主要作者、沙特阿拉伯法赫德国王石油与矿产大学工程与地球科学系的西蒙尼·皮利亚博士表示:“这提醒我们,地表平静并不意味着地幔也平静。”
“幽灵羽流”是地幔羽流的一种,地幔羽流是炽热岩石形成的柱状体,当热量从地球外核边界(约2890公里深处)向上涌出时形成。这些羽流通常很容易被发现,因为熔岩向上涌动时会在地表产生大量火山活动。
皮利亚博士表示:“‘幽灵羽流’是一种不会产生可观测地表火山活动的地幔羽流,因此从传统地质观测角度来看,它基本上是‘隐形’的。”尽管阿曼没有火山,但皮利亚博士注意到,地震产生的地震波在穿过该地区时速度会减慢。
通过分析这些波形的变化,皮利亚博士(他以儿子的名字将这一特征命名为“达尼”)意识到,地下可能隐藏着一根炽热岩石柱。皮利亚博士及其合著者利用地质证据和计算机模拟,展示了地幔羽流的存在如何与地质学家对该地区已有的了解相契合。
综合这些证据,有力地证明了地下潜藏着一处难以捉摸的“幽灵羽流”。皮利亚博士表示:“尽管缺乏地表火山活动,但羽流的所有深层地球信号都存在。”
基于这些证据,这股羽流很可能是一个直径约200-300公里、深度至少达660公里的圆柱体。
羽流内的岩石温度比周围地幔高出300°C(540°F)。
尽管这些岩石温度极高,但研究人员表示,由于地表附近存在一层“盖层”岩石,羽流并未产生火山活动。与许多其他羽流上方的情况不同,这层100公里厚的岩石层阻止了羽流熔化并到达地表。
皮利亚博士表示:“即使羽流很热,我们的数据也表明它确实很热,但在那样的深度下,压力使得熔岩很难形成并到达地表。因此,羽流确实存在,但它基本上被困住了。”
幸运的是,对于阿曼人民来说,皮利亚博士表示这意味着这股羽流在可预见的未来“极不可能”产生任何火山活动。
根据模型模拟,这股羽流至少已存在4000万年,在此期间它影响了印度大陆板块的漂移。
这股羽流还可能解释了为什么阿曼的部分地区在构造挤压(这一过程会使地壳挤压在一起)停止后仍在继续上升。
最重要的是,这一发现还表明,全球可能还有许多其他“幽灵羽流”等待被发现,尤其是在有厚岩层覆盖的地区。这意味着从地球核心释放的热量比研究人员之前认为的要多,这可能对地球内部层的研究产生重大影响。
地幔羽流是地球在深处分配热量和压力的关键部分。研究表明,它们与板块构造、地球磁场甚至地球上生命的演化都密切相关。
皮利亚博士表示,全球“很可能”存在更多“幽灵羽流”,但如果没有特殊的地震探测器网络,这些羽流可能很小且难以发现。
“‘达尼’羽流之所以引人注目,是因为我们恰好在正确的地方获得了正确的数据,从而最终发现了它。“这再次提醒我们,地表平静并不意味着地幔也平静。”
(原文标题:Scientists spot a mysterious 'ghost plume' in Oman – and it suggests Earth's core could be LEAKING)
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