地球演化关键成就有了谜底:地幔对流情势是混合式的

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  来源:科技日报

  科技日报合肥2月24日电 (记者吴长锋)记者从中国科大获悉,该校和中科院测地所的科研职员与国际同业睁开合作,发现了非对称门路660千米间断面散射波震相,揭示了地幔410及660千米间断面的小尺度起伏特征,为地幔对流情势研究供给关键证据,研究效果日前在国际权势巨子期刊《科学》上发表。

  板块构造学说是固体地球科学的基石,刻画了岩石圈的基本运动学特征,而地幔对流实践则为懂得板块运动供给了能源学基。然而长期以来,地幔对流情势的研究不停存在弘大的争议,分歧重要会合于全地幔对流和高低地幔分层对流两个情势。比年来另有一些学者提出了地幔混合对流情势猜想,即一些地区地幔分层对流、其余地区高低地幔全体对流。

  科研职员数年间搜集了全球密集台阵记载到的深震波形,睁开了慢度、偏振、到时、包络状况等多震相特征阐发,计算了一系列实践散射地动图、并与实测地动波形对比,发现了660千米界面小尺度起伏导致的前驱散射波,而且该信号强度存在地区差异。对应于410千米界面的前驱散射波没有被观测到,表明该界面比较平滑。该研究以PKiKP、PKKKP等体波作为参考震相,估计了660千米间断面小尺度起伏的幅度,估计其功率谱系数C2D级为10—1000米,远大于地表的小尺度起伏(C2D为米级),表明660千米间断面小尺度起伏远比地表的更剧烈。

  基于地动学的观测与阐发,科研职员提出410千米界面重要成因为相变,660千米界面则不完全为相变面,在一些地区还应该是化学分界面,在其余地区化学分层不显著。这项研究效果支撑了地幔混合对流情势,进一步深入了对地球能源学的懂得。

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