露出了上地幔的地球。德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員在位於板塊下方的一個關鍵區域發現了一層此前未知的部分熔融岩石。Credit: Leonello Calvetti/Dreamstime
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by University of Texas at Austin）：科學家們在地殼下發現了一層新的部分熔融岩石，這可能有助於解決長期以來關於構造板塊如何運動的爭論。
研究人員此前已經在類似深度發現了熔化塊。但德克薩斯大學奧斯汀分校領導的一項新研究首次揭示了該層的全球範圍及其在板塊構造中的作用。這項研究於2023年2月6日發表在《自然地球科學》雜誌上。
熔融層位於距地表約100英裏的地方，是軟流圈的一部分，軟流圈位於地球上地幔的構造板塊之下。軟流圈對板塊構造很重要，因為它形成了一個相對柔軟的邊界，讓構造板塊穿過地幔。
然而，人們還不太清楚它軟的原因。科學家先前認為，熔融岩石可能是一個因素。但這項研究表明，事實上，熔體似乎不會顯著影響地幔岩石的流動。
領導這項研究的猶他大學傑克遜地球科學學院博士後華俊林說：“當我們想到某種物質熔化時，我們直覺地認為，熔化物必須在材料的粘度中發揮重要作用。”。“但我們發現，即使熔體分數很高，它對地幔流動的影響也很小。”
根據華在布朗大學研究生時開始的這項研究，地幔中熱量和岩石的對流是對板塊運動的主要影響。雖然地球內部大部分是固體，但長期以來，岩石可以像蜂蜜一樣移動和流動。

這是一張軟流圈圖，它有助於板塊構造，UT Austin Jackson地質科學學院的研究人員表示，他們在那裏發現了一個局部熔融的全球層（以點紅色顯示）。Credit: Junlin Hua/UT Jackson School of Geosciences
傑克遜學院教授、合著者托爾斯滕·貝克爾（Thorsten Becker）表示，顯示熔融層對板塊構造沒有影響，這意味著地球計算機模型的一個不那麽棘手的變量。
貝克爾說：“我們不能排除局部融化無關緊要。”貝克爾在傑克遜學院的德克薩斯大學地球物理研究所設計地球動力學模型。“但我認為，這促使我們將這些融化的觀測結果視為地球上正在發生的事情的標誌，而不一定是對任何事情的積極貢獻。”
在博士研究期間，華在研究土耳其地下地幔的地震圖像時，萌生了在地球內部尋找新層的想法。
華被地殼下部分熔融岩石的跡象所吸引，從其他地震站收集了類似的圖像，直到他繪製了軟流圈的全球地圖。事實上，他和其他人所認為的異常現象在全世界都很常見，無論是在軟流圈最熱的地方，都會出現在地震讀數上。
下一個驚喜是，當他將他的融化圖與地震測量的構造運動進行比較時，發現沒有相關性，盡管融化層幾乎覆蓋了地球的一半。
“這項工作很重要，因為了解軟流圈的財產以及軟流圈脆弱的原因是理解板塊構造的基礎，”合著者、地震學家、布朗大學教授凱倫·菲舍爾說，他在開始這項研究時是華的博士生導師。