澳大利亚科学家首次成功获得地幔底部的完整影像

作者: 2016-01-30 11:30 来源:战略情报研究部
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受条件所限,对地球中心的研究难度要远超过太阳中心,因而,地幔深部约300千米范围即核幔边界区域的详细构造及其动力学特征一直鲜为人知,而这对于理解地幔热-化学演化以及核幔边界条件至关重要。2015年12月17日,由澳大利亚国立大学科学家领衔的研究小组在《科学报告》(Scientific Reports)发表突破性研究成果[1],宣布成功获得地球地幔底部的完整图像,将对地球构造及其成因研究产生重大影响。

该研究利用最新的P波层析成像模型,通过对超过4000组世界各地的地震监测结果的极为复杂的数据解析,获得了迄今为止最为完整的地幔底部影像。研究表明,接近地核的深部地幔的区域差异性,远远超过预期水平。结果显示,地核犹如星球中的星球,地球核-幔边界比壳-幔边界更为清晰,同时,固态地幔和液态地核之间的差异要比地面和大气之间的差异更为显著。深部地幔区域的温度大致在3000-3500℃,气压约为125吉帕斯卡,是地表大气压的约125万倍。图像显示地震波在该范围内的变化超出预期,这很可能是由于地球核-幔边界热传输和热辐射作用所致。该突破性研究成果不仅为研究全球S波模型长波特征与短尺度地震波散射之间的关系创造了条件,而且将对有关深部地幔动力学特征和地核地磁发生机制研究产生重大推动作用。         

(张树良)


[1] Strong, Multi-Scale Heterogeneity in Earth’s Lowermost Mantle. http://www.nature.com/articles/srep18416
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