地球的地幔远比我们想象的更加动态和混乱

地球的地幔不仅仅是一层炎热致密的岩石;它还是驱动地球地质的动态和多样化引擎。

来源:ZME科学

许多人认为地球的结构是一个整齐的分层系统:表面是薄薄的地壳,下面是厚厚的地幔,中心是地核。但我们脚下的世界远比这种简化的观点所暗示的要复杂和动态得多。最近的研究利用尖端的全波形反演 (FWI) 技术揭示,地球的地幔——一个延伸近 2,900 公里深的巨大层——是一个混乱而多样的结构组合,挑战了长期以来对其成分和行为的假设。

地幔中的正异常和负异常。图片来源:自然。
地幔中的正异常和负异常。图片来源:自然。

地球的地幔是地壳下的巨大岩石层,是板块构造的“引擎”。它延伸近 2,900 公里深,塑造了地球的大部分地质和演化。但问题是我们无法真正看到地幔或挖掘到它。相反,我们对地幔(以及更深的区域)的了解大部分来自地震学。

地球的地幔 行星的地质

地震学通过分析地震或人工震源产生的地震波如何穿过地球各层来研究地球内部。当这些波遇到材料特性的变化(例如温度、密度或成分的差异)时,它们会改变速度、方向或类型。通过在地表地震站测量这些变化,科学家可以绘制地幔中的异常图,例如波速越快,表示材料越冷、密度越大,波速越慢,表示区域越热或密度越小。

地震学研究 地震层析成像 全波形反演 (FWI)

地壳之下的新世界

板块构造 转换断层

当它们汇聚并引起俯冲时,较重的板块会沉入密度较小的板块之下。较重的板块会沉入地幔。

俯冲描述。图片来自 vina Wiki Commons。
俯冲描述。图片来自 vina Wiki Commons。
地震波 俯冲带 富含玄武岩的岩石 来自火山