摘要：地球深部地幔藏着意外结构。科学家在地下1931千米处发现两个“超级大陆”状区域，它们比周围更热更古老，可能已有5亿年历史，这一发现将带你重新认识地幔的运动和地球内部机制。

地球深部地幔藏着意外结构。科学家在地下1931千米处发现两个“超级大陆”状区域，它们比周围更热更古老，可能已有5亿年历史，这一发现将带你重新认识地幔的运动和地球内部机制。

地球地幔深处发现了两个巨大的“大陆”状区域，这一发现挑战了我们对地球内部运作方式的认知。

《自然》杂志上的一篇新论文指出，这些地球内部的意外区域，比附近已知的下沉板块结构更热、更古老，其年龄可能约为5亿年。

这表明地球地幔的运作方式可能与我们之前的认知不同，其流动速度可能比预期更慢，混合程度也更低。

这些被科学家称为“大型低地震波速省（LLSVPs）”的古老埋藏“超级大陆”，位于非洲和太平洋下方约1931千米（1200英里）的地球表面之下。

地球物理学家通过分析地震波在这些区域的传播情况发现了它们。就像超声波能显示人体深部结构一样，测量地震波速度和方向的细微变化，也能揭示地表之下深处的情况。

“没人知道它们是什么，也不知道它们是暂时现象，还是已经存在了数百万年甚至数十亿年。”该研究的合著者、荷兰乌得勒支大学地震学教授阿文·德乌斯在一份声明中说。

“这两个巨大的‘岛屿’周围，是一个板块‘墓地’。这些板块通过‘俯冲’过程被运送到这里——即一个构造板块俯冲到另一个板块之下，并从地球表面一直下沉到近3000千米深的地方。”

板块俯冲是一种地质过程，指两个板块汇聚时，一个板块向另一个板块下方移动。这种情况通常发生在板块边界，当两个板块碰撞时，密度较大的板块（通常是大洋板块）会被迫俯冲到密度较小的板块之下，进入地幔。

新研究表明，这些下沉的“超级大陆”与周围俯冲地壳的残骸不同，它们温度更高。

“多年来，我们一直知道这些‘岛屿’位于地核和地幔的边界处。而且我们发现，地震波在那里会减速。”德乌斯说。

“地震波减速是因为大型低地震波速省（LLSVPs）温度很高，就像你在炎热天气下跑不快，在凉爽天气下能跑得更快一样。”

然而，大型低地震波速省（LLSVPs）的高温，无法完全解释研究人员从地球深部这些区域探测到的地震波特性。

研究人员认为，这些埋藏的“超级大陆”区域，其矿物颗粒也比周围下沉的俯冲地壳大得多，这就能解释他们观察到的地震波差异。

“俯冲到板块‘墓地’的构造板块，其颗粒较小，因为它们在向地球深部下沉的过程中会重新结晶。颗粒越小，颗粒数量就越多，颗粒之间的边界也越多。”德乌斯解释道。

“由于板块‘墓地’中的颗粒边界数量众多，我们会观察到更多的能量衰减，因为地震波每穿过一个边界都会损失能量。而大型低地震波速省（LLSVPs）的能量衰减非常小，这意味着它们的颗粒一定大得多。”

就像地球表面的矿物结构（如晶体或钟乳石）一样，地球内部较大的矿物颗粒需要更长时间才能形成。这表明大型低地震波速省（LLSVPs）比周围下沉的构造板块古老得多。

这些较大的颗粒和由此产生的较古老结构，也意味着它们可能不参与地幔的对流或流动，这表明地幔的混合程度可能不如我们最初认为的那样高。

研究人员希望这一发现能帮助地球物理学家更好地理解全球火山的演化过程。

“也有助于理解地球表面的其他现象，如火山活动和山脉形成。”德乌斯说。

“地幔是驱动所有这些现象的‘引擎’。例如，地幔柱——就像熔岩灯中从地球深部上升的巨大热物质泡。”

当这些地幔柱到达地表时，就会形成火山，喷出熔岩，就像最近在夏威夷和冰岛发生的火山喷发一样。

你倾向自然成因还是人为现象？给出你最信服的理由。这个“超级大陆”的发现挑战了传统地幔理论，未来还需更多研究来完善地球内部运作模型。

来源：悠悠趣闻