作者cting (forfun)
看板EarthScience
标题[请益] 有关ULVZ的两篇文章
时间Fri Oct 16 16:43:19 2009
无聊看完了Sciscape这个网站的文章
发现了这两篇文章......
这两篇是差异在第一篇认为地震波超低速带(ULVZ)的形成是由上往下
而第二篇是由下(地核)往上吗???
不知道这个部分(ULVZ)有没有更新鲜的想法~
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Sciscape新闻报导
[Feb 10, 2008]
地球科学:逐渐消失的地球秘室
编辑 JR 报导
地幔中的化学储存库找到了! 研究早期地球形成的科学家认为:这些遍寻不着的化学储存
库可能就藏在核幔边界上残存的熔融岩浆堆中—正逐渐消失的地球秘室。
为了解释洋岛玄武岩与中洋脊玄武岩不同的化学性质,最早地球化学家提出两者来自不同
的岩浆库,同时引发地球物理与化学界对地幔对流型态的争论【注一】。法国科学家S.
Labrosse与他的同事则从地球演化的观点来看这个问题,他们认为这些遍寻不着的化学物
质如铀、钍与钾等不相容元素可能就藏在核幔边界上残存的熔融岩浆堆中,这个研究结果
已发表在Nature 期刊上。
当地球表面覆盖炽热熔融的岩浆海时,岩浆海中富含铁的液滴因密度较大而往地核迁移,
并且在地幔的底部累积。这个存在核幔边界的岩浆海,最早可能有1000km厚。根据计算,
在45亿年前、地球刚形成不久,接近地核的地幔至少还有900km厚的部分是处於熔融状态
。
当地幔底部的岩浆海慢慢冷却,结晶出的固体与留在熔融中的成分并不相同,铀、钍等不
相容元素较容易留在熔融之中。由於熔融的高含铁成分、加上受到地幔对流的影响,现今
残存的熔融位在地幔的最底部、并被推挤成堆,地震波侦测到的
ULVZ(ultralow-velocity zones,地震波超低速带) 【注二】就是它们存在的证据。
这个研究在最近(2007年)的秋季美国地球物理年会引起热烈的讨论,未来还要经过後续
研究的检验。在地震学研究、高压矿物实验与数值模式实验、三个领域的合作下,使得科
学家开始有能力涉足地球演化的问题,未来将逐步带我们回顾地球的过去、展望地球的命
运。
【注一】较详细的说明请见:Sciscape新闻:地函过渡带的滤水器
【注二】ULVZ(ultralow-velocity zones)位在核幔边界(CMB,core mantle boundary)上
、当震波穿过时,波速很慢的区域。它的厚度从5到40km不等,形状很像是直接堆在CMB的
小山丘群。由於波速明显减慢(P波下降5~10%、S波下降10~30%),再加上S波波速下降的幅
度大约是P波的3倍,因此一般推测这个区域的物质很可能是处於部份熔融的状态,再加上
它稳稳坐落在CMB上,其组成的密度可能比周围的下地幔物质还要大。究竟如何产生ULVZ
?密度大的物质(一般相信是铁)来自何方?目前仍没有共识。
原始论文: Labrosse S., J. W. Hernlund,N. Coltice, A crystallizing dense
magma ocean at the base of the Earth's mantle, Nature 450, 866-869 (2007)
参考来源:
scienceDaily: Chemicals From Earth's Mantle May Be Solved
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Sciscape新闻报导
[Dec 10, 2001]
地球科学:来自地核的沈积物?!
编辑 强哥 报导
整个地球内部层状的构造中,最奇怪的地方莫过於位在2900公里深的核幔边界(地核与地
函的交界,CMB)处了,一群科学家认为那里可能有类似海床上的沈积作用,只不过方向
却是相反的(意即由地核向地函「沈积」)。
在地球内部核幔边界之上两百公里左右的范围内,也就是地函最底层有很明显的横向差异
,这是大家所熟悉的。同时某些地区并存在有约数十公里厚的地震波超低速带(ULVZ),
推论可能是有部分熔融的地函物质存在所造成。而地球自转章动(自转轴晃动)的现象则
被认为和地函最底层200公尺范围内的金属导电程度有着密切的关系。
由於地球内部温度持续降低,因此液态铁便持续固结并使得内地核增长,然而在液态铁固
结的过程中,地核所含其他较轻的杂质变会向上沈淀而离开外地核,就好像是下雨一样,
雨滴从地核向外移动,堆积在核幔边界上。而核幔边界上所出现的一些地理高区,如果反
过来从地核往外看,就像是盆地一样,其实可能就是堆积了较多的地核沈积物所导致的。
再加上这些沈积物的孔隙度,使得部分液态铁渗入而改变了该处的导电度,进而影响到了
地球的章动。同时这些沈积物的元素部分还会随着热柱(Plumes)而到达地表。
「这是一个『好像有道理』的想法」作者是这麽说的!最近几篇文章让我对这个主题也充
满了兴趣,下一篇我可能会去找JGR里面那篇关於地球章动与地函底部金属导电度之间的
理论究竟是怎麽回事,同时推荐大家读参考资料第三项那篇Review的文章,有详细的介绍
和丰富的参考资料。
参考来源:
Sediments at the Top of Earth's Core:Science 290, 1338-1342.
Core Takes a Page From the Sea Floor:Science 290,1274-1275.
The core-mantle boundary layer and deep Earth dynamics:Nature 392, 461 - 468
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.68.14
1F:→ tan2:有学者认为ULVZ是隐没的Banded Iron Formation: 10/18 03:37
2F:→ tan2:Dobson & Brodholt, Nature, 2005. 10/18 03:38