哥伦比亚大学科学家提出地幔流动新理论

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	哥伦比亚大学科学家提出地幔流动新理论
	刘文浩
	2016-08-01
所属快报	地球科学快报
出版年	2016
期	15
语种	中文
领域	地球科学
栏目	前沿研究动态
中文关键词	地幔 ; 流动
中文摘要	2016年7月6日，《自然》（Nature）刊发文章《高精度地震波揭示的海洋软流圈流动机制》（High-resolution seismic constraints on flow dynamics in the oceanic asthenosphere），报道了来自哥伦比亚大学蒙特—多尔蒂地球观测站研究人员对太平洋板块下部地幔流动机制的研究成果，该研究成果颠覆了传统观点中认为的地幔中最强的变形是由大规模的板块运动控制现有认识。研究发现，大洋地幔浅层最大的应变发生在洋脊轴附近的角落流附近，并且通过压力驱动或者浮力驱动在软流圈发生流动过程。
情报分析_信息发布时间	2016年7月6日
情报分析_信息来源性质	大学
情报分析_信息来源期刊	《自然》（Nature）
情报分析_信息来源机构	哥伦比亚大学
情报分析_机构类别	大学
情报分析_信息来源国家	国际
情报分析_信息类别	前沿研究动态
情报分析_研究主题	地幔流动
情报分析_研究内容	来自哥伦比亚大学拉蒙特—多尔蒂地球观测站的研究人员在靠近太平洋中心的太平洋板块下部安装了一系列地震仪。通过记录地震波产生的地震，使得研究人员可以观测到地球的深部，并且创建出了地幔流动的图像。研究人员发现，地震波通过岩石的速度很快，原因是压力变形的橄榄石晶体在同一方向延伸。通过寻找超快的地震波运动，科学家可以绘制出地幔何处现今还在运动，而何处曾经发生过运动。该研究发现，软流圈中的晶体方向与板块方向在任何深度上都没有相关性。相反，在上部岩石圈附近的晶体的方向一致性很强，在这个位置，正是新的大洋板块形成的区域。但是在板块底部，这种方向一致性很弱，并且软流圈深处250 km处这种较强的峰值则再次出现。研究数据表明，地幔中有两个过程非常强烈，一个是软流圈很明显是自主流动，但是这种活动在深部并且规模非常小，另一个是大洋中脊处的海底扩张产生了一种强大的岩石圈构造力，这种能量也不能忽视。剪切过程则主要发生在板块边界，但是明显很弱。有相关研究人员称，该研究成果或将引起对大洋地幔流动模型的重新审视。这个新的研究表明其对岩石晶体的改造深度甚至可以到达岩石圈以下至少50km处。研究人员在软流圈中提出了两种势流场景，这两种场景同时能提供地球表面下部250~300 km深处的对流通道存在的证据。第一种场景中，差异压力驱动地幔流动，导致岩浆随着通道由西向东或者由东向西的流动。压力差由热量不均引起，部分熔融的岩石被堆积在了洋中脊或者地球俯冲带中冷却的板块下部。另外一种情景是，通道内小规模的对流随着地幔的冷却下沉而剧烈发生。高精度的重力测量显示，相对较小的变化距离可以反映出小规模的对流过程。研究人员表示，这种小型过程控制地幔变形的发现是一个很大的进步，但是仍然不确定这些流动的详细过程，未来需要从其他地区进行更为广泛的观测。
原文题名	High-resolution seismic constraints on flow dynamics in the oceanic asthenosphere
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文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/179990
专题	地球科学
推荐引用方式 GB/T 7714	刘文浩. 哥伦比亚大学科学家提出地幔流动新理论. 2016.

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