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意外发现：地球核心被古老地壳包裹
概要：
一项对地球南半球地质的高分辨率映射显示，地球核心周围存在一层薄薄的古老海洋地壳。这一发现对地球内部结构认识有重大意义。该层地壳位于地幔和外核交界2900公里深处，厚度从几公里到几十公里不等。它可能来自数百万年前的海洋地壳，后来通过对流移动到该位置。这一发现或许可以帮助地质学家弄清热量从核心向上传导的机制，因为两层组成差异很大。尽管目前仍有其他可能性，但古老海洋地壳假说目前似乎是最合理的。这项发现证实地球内部结构远比我们想象的复杂，需要进一步调查以描绘整体图景。
迄今为止，对地球南半球地下地质的最高分辨率地图揭示了我们以前从未知道的事情：一片可能环绕地球核心的古老海底。
根据四月份发表的一项研究，这一薄而密集的层存在于地表以下约2,900公里的深处。在这个深度，熔融的金属外核与其上方的岩石地幔相遇。这就是核幔边界(CMB)。
“地震调查，比如我们的调查，提供了对地球内部结构的最高分辨率成像，我们发现这种结构比以前想象的要复杂得多，”阿拉巴马大学的地质学家Samantha Hansen在公布研究结果时说道。
利用南半球地震产生的地震波，对地核-地幔边界沿线的超低压区结构进行了取样
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汉森和她的同事们利用埋在南极冰中的15个监测站，在三年内绘制了地震波的地图。这些波的运动和反弹揭示了地球内部物质的组成。由于声波在这些区域的传播速度较慢，它们被称为超低速度区(ULVZs)。
“通过分析来自南极的[数千条]地震记录，我们的高清成像方法在我们探测的每个地方都发现了CMB处的薄异常物质带，”亚利桑那州立大学的地球物理学家Edward Garnero说道。
“这种物质的厚度从几公里到[数十]公里不等。这表明我们看到的是核心上的山脉，在某些地方比珠穆朗玛峰高出五倍。”
研究人员表示，这些ULVZs很可能是数百万年来埋藏的洋壳。
虽然这些沉没的地壳与地表上被认可的俯冲带不接近(俯冲带是构造板块相互推挤将岩石推入地球内部的区域)，研究中报道的模拟显示，对流环流可能会将古老的海底移动到其当前的休息地点。
基于地震波的运动来做出关于岩石类型和运动的假设是困难的，研究人员并没有排除其他选择。然而，目前看来，海底假设似乎是解释这些ULVZs最有可能的解释。
地幔中的岩石运动
还有一种说法是，这片古老的海洋地壳可能环绕整个地球核心，尽管它非常薄，很难确定。未来的地震调查应该能够进一步完善整体画面。
这一发现对地质学家有助于弄清热量从更热更密的地核向地幔上升的方式。这两个层之间的组成差异大于我们所生活的固体表面岩石与其上方的空气之间的差异。
“我们的研究为浅层和深层地球结构以及推动我们星球的整个过程之间提供了重要的联系，”汉森说道。
该研究已发表在《科学进展》杂志上。
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。