《自然》 ：研究发现地幔上下层物质构成不同

顾汉现

作者：Motohiko Murakami 来源：《自然》

发布时间：2012-5-4 13:33:18

研究发现地幔上下层物质构成不同

一个日本研究小组在最新一期英国《自然》杂志上报告说，他们通过模拟实验发现，地幔的上层与下层物质构成不同，更深处的下地幔是由富含硅的矿物形成。

地幔位于地壳以下数十公里到约2900公里深处，包裹着地球内部的地核。根据地球内部地震波传播速度的不同，地幔被认为在地下660公里处分为上下两层，上地幔由橄榄石等镁含量很高的矿物形成，但是下地幔的构成并不清楚。以前研究人员认为，由于经历地球诞生后约40亿年的内部对流运动，地幔已经均一化，上地幔与下地幔的构成应是相同的。

东北大学副教授村上元彦领导的研究小组注意到，不同矿物中地震波的传播速度不一样，于是他们开发出能够在与下地幔环境相当的高温高压条件下测定地震波速度的实验装置，检测各种矿物传播地震波的速度。实验发现，下地幔主要构成与上地幔不同，而是含有更多硅的钙钛矿。研究小组认为，地幔自从地球诞生以来就在持续对流运动，不过上层与下层没有混合，而是分别独立对流。

一种观点认为，地球的成分受到40多亿年前陨石冲击的影响。研究小组分析下地幔的化学组成后发现，它与太阳系其他行星的平均构成是一致的，陨石冲击并没有带来显著变化。研究小组认为，这一发现改变了对于地球内部基本结构以及地球形成的传统看法。（蓝建中）