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發(fā)現(xiàn)新“大陸”

別動，你現(xiàn)在腳底下踩著的也許是一塊新大陸。說起來你可能不相信，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了兩處新的大陸地區(qū)。不過它們不在地表上，而是在地下。

這兩塊陸地結(jié)構(gòu)埋藏在地幔深處，并可能從核心-地幔邊界垂直延伸至1000公里。這兩塊大陸所處的位置一個(gè)在非洲大陸底下，一個(gè)在太平洋底下。太平洋下的大陸板塊橫跨3000公里，光是從高度上看就比珠峰高出100倍，可謂非常驚人。

新大陸有沒有名字呢？名字倒是有，就是太奇怪，這種因地球動力學(xué)和地球化學(xué)效應(yīng)構(gòu)成的兩個(gè)巨大結(jié)構(gòu)名字叫做“大型低剪切速度?。╬rovinces省-區(qū)域）”（LLSVPs），或者直接稱作“超羽流”。

至于為啥它的名字這么奇怪，大概是由于科學(xué)家也沒能搞懂它是怎么來的，只能從它的形態(tài)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動狀態(tài)上去命名了。對于它的起源和持續(xù)存在有著非常多的假設(shè)，甚至有人認(rèn)為它是外星球的殘骸。

這么聽著似乎有點(diǎn)道理，畢竟地球也是在天體撞擊中形成的。但現(xiàn)在的問題在于，它的表現(xiàn)覆蓋很多方面，包括地質(zhì)地理以及化學(xué)作用。一時(shí)間難以得到完整的解釋補(bǔ)充，今天就來好好聊聊大型低剪切速度區(qū)域是怎么回事。

LLSVPs到底是個(gè)啥東西？

超羽流的發(fā)現(xiàn)最初是在科學(xué)家們研究地震時(shí)注意到的，因?yàn)榈卣鸹顒有枰獙θ蒯５卣饘游鲞M(jìn)行模型建造，超羽流在許多地震活動中都有一種數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)。

它們的特征在地震學(xué)約束中表現(xiàn)為邊界一致，最小慣性矩對齊。通過使用剪切波速度，驗(yàn)證了超羽流的大體位置，而且它們還表現(xiàn)出穩(wěn)定的地幔對流模式。

科學(xué)家把這些超羽流位置進(jìn)行了模型建設(shè)，結(jié)果就發(fā)現(xiàn)這處位置的活動形成了兩塊大陸。居然是在地球深處，這實(shí)在是太令人匪夷所思了。按理說陸地板塊應(yīng)該是只存在于地面上，地底活動應(yīng)該沒可能讓那些巖漿物質(zhì)或者巖石成為完整的一塊陸地。

為了尋求這種結(jié)構(gòu)的解釋，科學(xué)家們做出了假設(shè)并證明它是怎么來的。現(xiàn)今認(rèn)可最多假設(shè)是俯沖的大洋板塊堆積，太平洋地區(qū)的超羽流是周圍高速帶異常的原因，并被認(rèn)為是7.5億年前形成。

通過對地震信號的不斷分析，科學(xué)家認(rèn)為太平洋地區(qū)的俯沖板塊在進(jìn)入地幔內(nèi)部活動后，在相變的輔助作用下，高溫使得板坯熔化，然后形成致密的重熔體。

這種重熔體又在聚合作用下形成新的熔體，如果來到超低速區(qū)，這里的地?；顒訒兊檬志徛娇拷鹆鞯貐^(qū)越明顯。最后由于化學(xué)浮力作用，其余的物質(zhì)朝著上方堆積。最明顯的證據(jù)便是該地區(qū)的玄武巖含量非常高。

整個(gè)過程其實(shí)非常復(fù)雜，就連科學(xué)家也不能很好地去進(jìn)行詳細(xì)解釋，過去從來沒有人發(fā)現(xiàn)過它們，超羽流現(xiàn)象導(dǎo)致的LLSVPs也沒有太多記錄。這兩個(gè)模型的建立還要?dú)w功于地球動力學(xué)。

地球動力學(xué)中對地幔對流模型包括成分獨(dú)特的材料都可以進(jìn)行建模分析，剛好超羽流也屬于地幔的活動之中。當(dāng)建模加入過去真實(shí)的板塊運(yùn)動數(shù)據(jù)時(shí)，材料便會加入進(jìn)LLSVP當(dāng)前位置。而這些位置也與起源部分中提到的已知俯沖帶板塊的對應(yīng)位置。

科學(xué)家通過對模型的觀察和分析，他們發(fā)現(xiàn)，由于陸地板塊下方的超膨脹中破裂形成的地面需要一種熱量維持。地球核心的熱量不足以維持大型低剪切速度區(qū)域，因此科學(xué)家們推測這種大型結(jié)構(gòu)的熱量來源是超羽流帶來的放熱反應(yīng)。

俯沖板塊的向下堆積形成致密的結(jié)構(gòu)會形成富含鈾、釷和鉀一類的大量熔體精礦。這些精礦釋放的放射性能量被推測可以為其提供所需的高溫。因此，從另一方面來看，俯沖帶板塊的形成和消失和大型低剪切速度區(qū)域的構(gòu)造或者消失有一定關(guān)系。

關(guān)于超羽流現(xiàn)象的研究隨著地球地理學(xué)的不斷深入，如今科學(xué)家在研究地球內(nèi)部膨脹時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題。

不安分的地球內(nèi)部

地球內(nèi)部其實(shí)遠(yuǎn)比我們想象的更為活躍，如果說火山、地震是地球外在的表現(xiàn)，給人留下了強(qiáng)烈的印象，那地球內(nèi)部的活躍則更加劇烈。這種表現(xiàn)就是地球內(nèi)部的超級涌浪，也被稱作超級膨脹。

超級涌浪是一大片異常高的地形和淺海區(qū)域，只不過這些地形和淺海區(qū)域發(fā)生在地球內(nèi)部，它們是地幔物質(zhì)從地核向地幔邊界大量上涌的副產(chǎn)品。而之前介紹的兩處大型低剪切速度區(qū)域，就是這種超級浪涌的杰作。

根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析，過去地球在數(shù)百萬年前有過這種超羽流激增，并且主要集中在東太平洋地區(qū)，所以太平洋地區(qū)的超羽流也被科學(xué)家們看作是古代的一個(gè)超級浪涌殘留。超級浪涌可以說對地球形成密不可分。

我們都知道地球地殼部分是來自地?；顒樱沁@種地殼堆積或者說地殼本身是哪里出現(xiàn)呢？答案就是超級浪涌的活動，地殼產(chǎn)量的增加大約在1.2億年前初期開始，然后在1億年前達(dá)到頂峰，隨后開始下降。

之后的3000萬年里，隨著海脊地殼輸出量的增加，地球開始出現(xiàn)磁場反轉(zhuǎn)，使得這種能量傳輸急劇下降。這一次的超級羽流事件逐漸停止，最后的殘余位置是在大溪地下方的南太平洋超級浪涌。

過去科學(xué)家認(rèn)為地幔中的正常上升流很常見，并普遍認(rèn)為這些上升流是地幔對流和板塊運(yùn)動的驅(qū)動力，現(xiàn)在看來事情并沒有這么簡單。

非洲南部和東部地區(qū)出現(xiàn)的近期超羽流事件在地震分析顯示中展現(xiàn)了一個(gè)大的低剪切速度區(qū)域。該區(qū)域與一個(gè)半液體物質(zhì)上涌區(qū)域吻合，并且是地震波的不良導(dǎo)體。換句話說，這種超羽流形成的構(gòu)造體能夠影響地震波的傳遞，從而減緩地震的影響。

但是巖石圈變薄和巖石圈加熱無法預(yù)測非洲板塊的地形上升流，因此科學(xué)家也還沒能完全掌握這種結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)作用和細(xì)節(jié)影響。

以上便是關(guān)于大型低剪切速度區(qū)域與超羽流的作用關(guān)系，它們的活動構(gòu)造了一個(gè)極為緩慢流動的地底陸地。不過也不是所有人都支持這種學(xué)術(shù)假設(shè)，有人認(rèn)為這是外星球殘骸。

因?yàn)榈厍蛟谛纬蛇^程中有過一次巨大撞擊，這兩塊陸地結(jié)構(gòu)很可能是來自其他星球的地幔碎片。相較于與其他地幔碎片，它有著更高的密度，這是因?yàn)樗鼈兒懈S富的氧化鐵。這種氧化鐵成分與月球樣本上的同位素、地球，以及大型低剪切速度區(qū)域中的玄武巖同位素的化學(xué)成分一致。

不過這種說法還沒有得到過實(shí)踐，更多只是來自數(shù)據(jù)對比，這種數(shù)據(jù)對比并不能說明太多問題，只表現(xiàn)出了一定的關(guān)聯(lián)性。所以現(xiàn)在認(rèn)可度更高的還是超膨脹/超級涌浪假說。

現(xiàn)在看來，我們?nèi)祟悓Φ厍虻恼J(rèn)識還是太少了，相信隨著以后的地球研究不斷更新，人類可能真的能夠在地底開辟出一片新的世界。

標(biāo)簽： 地球內(nèi)部