科学家首次成功获得地幔底部的完整影像*



科学家首次成功获得地幔底部的完整影像*

张树良※编译

(中国科学院兰州文献情报中心，兰州730000)

2015年12月17日，Scientific Reports发表澳大利亚国立大学研究小组题为《地球地幔底部显著、 多尺度非均一性》(Strong，multi-scale heterogeneity in Earth’s lowermost mantle)的成果，宣布成功获得地球地幔底部的完整图像，将对地球构造及其成因研究产生重大影响。

受条件所限，对地球中心的研究难度要远超过太阳中心，因而一直以来，地幔深部约300 km范围，即核幔边界区域的详细构造及其动力学特征一直鲜为人知，而这对于理解地幔热-化学演化以及核幔边界条件至关重要。

该研究利用最新的P波层析成像模型，通过对超过4000组世界各地的地震监测结果的极为复杂的数据解析，获得了迄今为止最为完整的地幔底部影像。 研究表明，接近地核的深部地幔的区域差异性，远远超过预期水平。 结果显示： 地核就像星球中的星球，地球核幔边界比壳幔边界更为清晰，同时，固态地幔和液态地核之间的差异要比地面和大气之间的差异更为显著。 深部地幔区域的温度大致在3000～3500℃，气压约为125 GPa，是地表大气压的约1.25×106倍。 该区域温度变化如此之大，使得物质的其他特性，如密度和化学组成影响了波在地球内的传播速度。

图像显示，地震波在该范围内的变化超出预期，这很可能是由于地球核-幔边界热传输和热辐射作用所致。 该突破性研究成果不仅为研究全球S波模型所得到的长波特征与短尺度地震波散射之间的关系创造了条件，而且将为有关深部地幔的动力学特征和地核的地磁发生机制研究产生重要的推动作用。

中图分类号：P542+.5；

文献标识码：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.02.007

通讯作者：※张树良，e-mail: zhangsl@llas.ac.cn。

* 收稿日期：2016-01-12； 采用日期： 2016-02-03。