地质学家突破性地发现地球构造板块下隐藏的熔岩层

科学家们在地壳下发现了一个新的部分熔化的岩石层，这可能有助于解决关于构造板块如何移动的长期争论。研究人员以前曾在类似的深度发现过成片的熔体。但是由德克萨斯大学奥斯汀分校领导的一项新研究首次揭示了该层的全球范围及其在板块构造中的作用。该研究今天（2023年2月6日）发表在《自然-地球科学》杂志上。

熔融层位于距地表约100英里的地方，是位于地球构造板块之下的上地幔的一部分。天体层对板块构造学很重要，因为它形成了一个相对柔软的边界，让构造板块在地幔中移动。然而，它之所以柔软的原因并不为人所知。科学家们以前认为，熔融的岩石可能是一个因素。但是这项研究表明，事实上，熔体似乎并没有明显地影响地幔岩石的流动。

有助于了解板块构造的结构图，UT Austin杰克逊地球科学学院的研究人员说，他们在天体层检测到了一个全球性的部分熔融层（以斑点红色显示）。资料来源：Junlin Hua/UT Jackson地质科学学院

"当我们想到某样东西在融化时，我们直观地认为融化物一定对材料的粘度起了很大作用，"领导这项研究的UT杰克逊地质科学学院的博士后Junlin Hua说。"但我们发现的是，即使在熔体部分相当高的地方，它对地幔流动的影响也非常小。"

根据华在布朗大学当研究生时开始的研究，地幔中的热量和岩石的对流是对板块运动的主要影响。尽管地球的内部大部分是固体，但在很长一段时间内，岩石可以像蜂蜜一样移动和流动。

共同作者、杰克逊学院的教授Thorsten Becker说，了解到显示熔融层对板块构造没有影响意味着地球的计算机模型少了一个棘手的变量。

贝克尔说："我们不能排除当地的熔体并不重要，但我认为它促使我们把这些对熔体的观察看作是地球上正在发生的事情的一个标志，而不一定是对任何事情的积极贡献。"他在杰克逊学校的德克萨斯大学地球物理研究所设计地球的地球动力学模型。

Hua在博士研究期间研究土耳其地下地幔的地震图像时，产生了寻找地球内部新层的想法。由于对地壳下部分熔化岩石的迹象感到好奇，他汇编了来自其他地震台的类似图像，直到他有了一张全球天体层的地图。他和其他人认为的异常现象实际上在世界各地都很常见，在天体层最热的地方都出现了地震读数。

接下来的惊喜是，当他将他的熔融地图与构造运动的地震测量进行比较时，发现没有任何关联，尽管熔融层几乎涵盖了半个地球。

"这项工作很重要，因为了解天体层的特性和它的弱点的起源是了解板块构造的基础，"共同作者Karen Fischer说，他是布朗大学的地震学家和教授。