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地幔组分形成主要依赖于其与洋壳的相互作用

 

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  2020831日,美国和英国科学家联合发表在《地球化学、地球物理学、地球系统》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)上的文章表明,地幔成分更多地是由其与海洋地壳的相互作用形成的。 

  在地壳的演化过程中,其被分为不同的层:地核、地幔和地壳。每一层都有自己的组成部分,这些层与相邻层的动态相互作用可以告诉人们有关地球的地质历史。板块构造运动推动了地壳的持续演化,并在行星地球的可居住性方面发挥着关键作用。在地壳的演化过程中,其被分为不同的层:地核、地幔和地壳。每一层都有自己的组成部分,这些层与相邻层的动态相互作用可以告诉人们有关地球的地质历史。板块构造运动推动了地壳的持续演化,并在行星地球的可居住性方面发挥着关键作用。地球有两种构造板块:一种是存在了数十亿年的大陆板块,另一种是大部分被海洋所覆盖的大洋板块。板块扩张时,地幔物质的向上运动形成了大洋板块。大洋板块因在大陆板块下滑动而被破坏,并回到地幔中,同时,这一过程也形成了新的大陆地壳。 

  地幔的化学成分受大陆形成的影响,而地球科学家可以解读这一过程留下的化学标记。例如,在地壳岩石中发现的一些元素与地幔中的矿物不太协调。这是因为,当大陆地壳的形成将这些元素从地幔中带走时,会留下亏损的残留物——就像吸走果汁,只留下冰一样。这一过程被称为地壳抽取,通常被认为会在岩石中形成易于发现和识别的“疤痕”。同时,也会在地幔中形成不同的区域,其中的一些元素具有亏损特征。 

  长期以来,人们一直认为这些化学“疤痕”是地壳形成的产物,但地幔的不可接近性意味着,仅凭岩石和矿物样本很难确定。为了探究地幔中这些亏损层的成因问题,研究人员开发出了一种新的模型。以此为基础的分析表明,“疤痕”的形成封存了地幔其他部分的不相容元素,这不仅发生在地壳中,而且在地幔深部独立发生——主要原因是古老大洋板块一直向下牵引。总体而言,该研究表明,决定地幔成分的过程比先前认为的要复杂得多。 (赵纪东 编译) 

  来源:中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2020年第19               

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