地球核心已经泄漏了25亿年,然而地质学家不知道为什么

地球核心

地球灼热的核心并非孤单,它被发现与其他地下世界混合在一起。这是根据一项新研究得出的,该研究发现该行星的最内层将其某些内容泄漏到地幔柱中,其中一些最终会到达地球的表面。

研究人员说,这一发现有助于解决数十年来一直激烈的辩论:核心和地幔是否交换任何物质。

研究人员在The Conversation网站上写道:“我们的发现表明,某些核心物质确实转移到了这些地幔柱的底部,并且核心一直在泄漏这种物质。”

元素周期表中的金属钨(W)74元素使发现成为可能。如果钨要成为约会对象,它会指出它是铁锅爱好者,或“铁情人”。因此,毫不奇怪的是,在地球核心中挂出了很多钨,该核心主要由铁和镍制成。

在其轮廓上,钨还将列出它具有一些同位素(一种原子核中具有不同数量的中子的元素),包括W-182(具有108个中子)和W-184(具有110个中子)。在进行研究时,研究人员意识到这些同位素可以帮助他们解决渗核问题。

另一个因素,铪(HF),是亲石,这意味着它喜欢岩石,可以在地球的丰富硅酸盐地幔中找到。ha的放射性同位素Hf-182的半衰期为890万年,其衰变为W-182。科学家们认为,这意味着地幔应该比核心具有更多的W-182。

研究人员在研究中写道:“因此,以182W / 184W比例的大洋玄武岩玄武岩为中心,可以发现地幔柱与地幔柱源之间的化学交换。”

但是钨中的这种差异将非常小:地幔和岩心中的182钨成分仅相差百万分之200(ppm)。研究人员在《对话》中写道:“世界上只有不到五个实验室可以进行这种分析。”

地球的内层

此外,研究岩心并不容易,因为它始于地下约1,800英里(2,900公里)的深度。可以理解的是,人类所挖过的最深的孔是俄罗斯的可拉超级深孔,其深度约为7.6英里(12.3公里)。

因此,研究人员研究了下一个最好的东西:从澳大利亚西部的皮尔巴拉克拉通(Pilbara Craton)深地幔渗入地球表面的岩石,以及印度洋的留尼汪岛和克格伦群岛热点。

检测到泄漏

这些岩石中的钨含量表明岩心有渗漏。研究人员发现,在地球的生命周期中,地幔的W-182与W-184比率发生了很大变化。他们发现,奇怪的是,地球上最古老的岩石具有比大多数现代岩石更高的W-182与W-184比率。

研究人员在《对话》中写道:“地幔中182W / 184W比率的变化表明,很长一段时间以来,来自核心的钨一直在渗入地幔中。” [ 照片:地质学家自制熔岩 ]

地球大约有45亿年的历史。然而,地球上最古老的地幔岩石在钨同位素上没有任何重大变化。研究人员说,这表明从43亿到27亿年前,从岩心到上地幔的物质交换很少或没有。

但是在过去的25亿年中,地幔中的钨同位素组成发生了巨大变化。为什么会这样呢?研究人员说,如果地幔柱从核心地幔边界升起,那么,就像跷跷板一样,地球表面的物质会向下进入深地幔。研究人员说,这种表面材料中含有氧气,这是一种可能影响钨的元素。

研究人员在《对话》中写道:“ 俯冲,是指从地表下降到地幔中的岩石的术语,它将富含氧的物质从地表带到深地幔中,作为板块构造的组成部分。” “实验表明,[核]-地幔边界处氧浓度的增加可能导致钨从核中分离出来并进入地幔。”

研究人员说,或者说,随着地球形成后内核的凝固,内核中的氧气浓度增加了。他们在《对话》中写道:“在这种情况下,我们的新结果可以告诉我们有关核演化的一些信息,包括地球磁场的起源。”

这项研究于6月20日在线发表在《地球化学观点快报》上。

本文由 你知道么 作者:zk1214 发表,其版权均为 你知道么 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 你知道么 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。

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