《科学》:模拟研究带来地幔结构新认识
美国科学家进行的一项最新研究,首次发现极高的温度和压力如何在亚原子层面上对地幔中矿物质产生影响。该研究成果有望加深人们对火山、地震和大陆漂移等与地幔相关活动的理解。相关论文发表在9月21日的《科学》杂志上。 地幔是分布在地表以下40公里到2900公里范围内的半固体层,它偶尔会通过火山锥和深海口冒冒泡泡。当温度和压力攀升到极限时(平均摄氏4500度、130万个大气压),构成地幔的物质会发生奇特的变化。比如,氧化铁会变成镁方铁矿(Mg,Fe)O,而含镁和硅的混合物也会压缩形成钙钛矿MgSiO3。 在最新的研究中,美国Lawrence Livermore国家实验室的林俊孚(Jung-Fu Lin,论文第一作者)和同事对下地幔(lower mantle)中发生的情况进行了模拟。他们利用钻石砧室(diamond anvil chamber)将氧化铁加压到93万个大气压,并通过激光将砧室加热到摄氏1750度。在此基础上,......阅读全文
地质地球所等揭示火星地幔是活动的
近年来,国际上实施了InSight火星探测计划(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport,地震、大地测量和热传导内部探测)。2018年11月26日,搭载火星地震仪SEIS的InSig
《科学》:模拟研究带来地幔结构新认识
美国科学家进行的一项最新研究,首次发现极高的温度和压力如何在亚原子层面上对地幔中矿物质产生影响。该研究成果有望加深人们对火山、地震和大陆漂移等与地幔相关活动的理解。相关论文发表在9月21日的《科学》杂志上。 地幔是分布在地表以下40公里到2900公里范围内的半固体层,它偶尔会通过火山锥和深海口冒冒泡
地质地球所等获得特提斯构造带地幔顶部P波速度
由新特提斯洋闭合导致非洲板块、阿拉伯板块、印度板块与欧亚大陆碰撞而形成的特提斯造山带是当今全球最大的陆陆碰撞造山带,对该构造带深部结构及动力学过程的研究也是地球科学界的热点。地震层析成像是探测地球内部结构直接有效的手段,利用地震波路径集中于上地幔顶部的Pn波这一优势震相可以获得地幔顶部高分辨率的
南海晚新生代岩浆与流体活动成因机制获揭示
南海作为西太平洋最大的边缘海,其形成和演化一直是地质学界的热点问题。2月19日,记者从中国科学院南海海洋研究所获悉,该所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室研究员夏少红团队联合日本东北大学学者,研究揭示了南海晚新生代岩浆与流体活动成因机制。相关成果发表于《科学通报》(Science Bullet
广州地化所等揭示塔里木及周缘地区应力分布特性
陆内应力的分布特性一直是地球动力学研究的首要问题。中国西北地区由多个块体拼贴而成,是研究应力分布的理想区域。新生代以来,塔里木周缘块体强烈变形,而塔里木盆地内部一直保持相对稳定的态势。具体表现在低的地震活动性、低的GPS速率、低热流、地形平坦、断层少等。对于此稳定特性主要存在两种观点:a)岩石圈
南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布
近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Revi
科学家破解上下地幔边界塌陷之谜
俯冲板片扰动导致的地震不连续性是一个长期未解的地学之谜。近日,由北京高压科学研究中心研究员Takayuki Ishii与德国拜罗伊特大学Artem Chanyshev博士领衔的研究团队提出,俯冲板块区域上—下地幔边界的显著塌陷并非由后尖晶石相变引起,而是由秋本石到布里奇曼石的相变导致。相
科学家揭示地球地幔运转模式的演变
中国科学技术大学地球和空间科学学院特任教授邓正宾与多位国际学者合作,实现了钛稳定同位素组成的超高精度测量方法,应用刻画了地球形成早期到现代的地幔来源火成岩的钛同位素记录,揭示了地球地幔的运转模式是呈阶段性演变的、现代板块构造体制下接近全地幔对流的模式只是地球演化近期的过渡状态。相关研究成果以Eart
科学家破解上下地幔边界塌陷之谜
俯冲板片扰动导致的地震不连续性是一个长期未解的地学之谜。近日,由北京高压科学研究中心研究员Takayuki Ishii与德国拜罗伊特大学Artem Chanyshev博士领衔的研究团队提出,俯冲板块区域上—下地幔边界的显著塌陷并非由后尖晶石相变引起,而是由秋本石到布里奇曼石的相变导致。相
南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布
近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Re
地质地球所研究得出西秦岭地幔橄榄岩中矿物海绵结构成因
单斜辉石是地幔中的主要组成矿物,是认识地幔部分熔融和交代过程的重要研究对象。地幔橄榄岩中单斜辉石发育的海绵边结构(或称“筛状结构”)记录了其所经历的地幔深部过程。但是,人们对这种结构的成因一直存在争议:是橄榄岩-熔体反应还是减压/加“水”熔融? 西秦岭地幔橄榄岩捕虏体中的单斜辉
地质地球所等运用第一性原理模拟研究下地幔物质成分
位于地幔过渡带以下至核幔边界的下地幔,是地球内部体量最大的一个圈层,因而是地球内部物质循环、能量传输等过程的关键一环。从一维地震学模型看,下地幔的波速、密度、弹性模量随深度变化较为平滑,因而常常被认为是地球深部相对“平淡”的区域。近年来,随着金刚石压腔、同步辐射高温高压技术、层析成像地震观测技术
地震波衰减成像揭示青藏高原地壳流的分布
青藏高原是由印度板块与欧亚板块碰撞和挤压造成的。在形成过程中,高原受到整体抬升,内部物质在挤压和重力的双重作用下从内部向四周流动。基于这一设想提出的下地壳流模型能够较好地解释青藏高原的演化和地表形变特征,并得到一些地质学和地球物理学观测资料的支持。然而,由于很难对下地壳中的动力学过程进行直接观测
地幔间断面成因及地幔对流模式研究获进展
板块构造学说是固体地球科学的基石,刻画了岩石圈的基本运动学特征,而地幔对流理论则为理解板块运动规律提供了动力学基础。然而长期以来,地幔对流模式的研究一直存在巨大的争议,分歧主要集中于全地幔对流和上下地幔分层对流两个模式。近年来,还有一些学者提出了地幔混合对流模式猜想,即一些区域地幔分层对流、其它
科学家首次发现地幔中存在重硅同位素储库
在国家自然科学基金等项目资助下,中国科学院广州地球化学研究所研究员王强团队与合作者,首次发现地幔中存在重硅同位素储库。相关成果近日在线发表于《国家科学评论》(National Science Review)。该研究聚焦喜马拉雅-青藏造山带碰撞后的钾镁煌斑岩和伴生地幔辉石岩捕虏体,系统揭示了其全岩和矿
地质地球所发现橄榄岩熔体反应对岩石圈地幔的改造作用
古老的大陆岩石圈地幔通常具有高度难熔的特点、密度比下伏的软流圈小,因而能够长期稳定地“漂浮”在软流圈之上。然而,大陆岩石圈地幔由于受到熔体(如软流圈来源的熔体)的改造而变得饱满和“年轻”,强烈的改造作用甚至能够造成克拉通的破坏,华北克拉通就是一个典型的例子。虽然大家对华北克拉通破
地质所研究二叠纪峨眉山地幔柱后期改造过程取得进展
岩石圈结构与流变性的地震学研究为岩石圈与地幔柱相互作用及其后续变形提供了重要信息。位于西藏东部的峨眉山大火山岩省(Emeishan Large Igneous Province, ELIP)有可能因晚二叠纪峨眉山地幔柱引起,并在中生代—新生代构造运动驱动下(如印度洋板块相对于西藏东部的东
Science:舌尖上的科学
科学家正在研究为什么我们会偏爱一些食物,讨厌另外一些食物。不过真正开始研究工作之后他们才发现,这个问题要比他们最开始预计的复杂得多 丹麦食品科学家Per Møller几年前还在美国的时候尝试过一款在美国非常著名的巧克力棒。可是据他回忆,那东西的味道太怪了,他当时差点没吐出来。但Møller的美国同
全球洋脊跃迁分类和驱动机制研究获进展
近日,中国科学院南海海洋研究所研究员赵明辉团队与徐敏团队,联合美国爱达荷大学、中国海洋大学和南方科技大学,在全球洋中脊跃迁过程及其驱动机制研究方面取得进展。 洋中脊跃迁是洋中脊系统演化中的构造重组过程,具体表现为某段洋中脊向邻近洋壳“跃迁”形成新的扩张脊,同时原有扩张脊段逐渐停止活动的过程。这
科学家揭示地球下地幔物质组成和温度结构
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504169.shtm
新发现!《自然》-《科学》同发3文报道下地幔矿物
近日,《自然》和《科学》同步发表3篇论文报道了下地幔矿物——Davemaoite毛钙硅石的命名,这也是下地幔中最后一个被命名的主要矿物。 据了解,这一新矿物以国际著名华人地球科学家、北京高压科学研究中心主任毛河光的名字命名。除了新命名的毛钙硅石,2018年发现的铁镁氧化物MgFe2O4已被命名
新研究发现地幔内残余块体聚焦地幔上涌
中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚团队同合作者,在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,发现地幔内残余块体对地幔上涌存在透镜式聚焦效应。相关成果近日发表于《自然-通讯》。 一般而言,岩石圈伸展结束后的热沉降阶段,裂谷盆地会维持缓慢、平滑且相对持续的沉降,若无后
东北亚大洋板块俯冲过程研究获进展
近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室研究员王志及合作者,在东北亚大洋板块俯冲过程与岩石圈形变响应机制研究中取得了重要突破。相关研究成果发表在《地球科学评论》(Earth-Science Reviews)上。 东北亚地区的深部动力学过程与地表地质形变响应关系,备受地质学家关注
中国科大利用Fe同位素示踪俯冲带深部流体性质获进展
近日,中国科学技术大学地球和空间科学学院郑永飞团队特任教授陈伊翔在俯冲带深部流体中Fe的迁移行为和氧化还原性质方面取得新进展,相关工作已发表在地球化学领域期刊Geochimica et Cosmochimica Acta。论文第一作者为陈伊翔,陈伊翔和中国地质大学(北京)副教授何永胜为该文章的共
地科联批准“金刚石和地幔再循环”项目
记者从中国地质科学院地质研究所获悉,近日,该所杨经绥研究员参与发起的国际地质对比计划IGCP-649项目“金刚石和地幔再循环”获国际地科联(IUGS)批准立项。 据介绍,该项目是一项全球性的地质合作对比计划,将从全球范围开展不同造山带中蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿及其伴生矿物,如金刚石等深部矿物
中国科大揭示地球地幔运转模式的演变
中国科学技术大学地球和空间科学学院特任教授邓正宾与多位国际学者合作,成功实现钛稳定同位素组成的超高精度测量方法,应用刻画地球形成早期到现代的地幔来源火成岩的钛同位素记录,揭示地球地幔的运转模式是呈阶段性演变的,现代板块构造体制下接近全地幔对流的模式只是地球演化近期的过渡状态。7月26日,相关研究
【中国科学报】中国科大揭示地球地幔运转模式的演变
中国科学技术大学地球和空间科学学院特任教授邓正宾与多位国际学者合作,成功实现钛稳定同位素组成的超高精度测量方法,应用刻画地球形成早期到现代的地幔来源火成岩的钛同位素记录,揭示地球地幔的运转模式是呈阶段性演变的,现代板块构造体制下接近全地幔对流的模式只是地球演化近期的过渡状态。7月26日,相关研究
全球洋脊跃迁的分类和驱动机制研究获进展
近日,中国科学院南海海洋研究所研究员赵明辉团队和徐敏团队联合美国爱达荷大学、中国海洋大学和南方科技大学,在全球洋中脊跃迁过程及其驱动机制研究方面取得重要进展。相关成果在线发表于《地球科学评论》(Earth-Science Reviews)。 论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所副研究员关慧心
地质地球所揭示岩石圈地幔中异常高Li含量低δ7Li的特征
锂(Li)有两种稳定同位素:6Li 和7Li,二者较大的质量差异(~15%)可以导致较大的同位素分馏。Li具有较强的流体活动性,7Li优先进入流体相,6Li进入固体相,同时,二者亦存在扩散速率的差异:V6Li= 1.034 × V7Li,因此,风化和扩散过程均可以产生Li同位素分
探险“失落之城”,寻找真正地幔
一项破纪录的大西洋海底岩石钻探“探险”让科学家对地壳下的地球有了最好的了解。研究人员从地幔向上推过海底的区域提取了一个几乎不间断的1268米长的绿色大理石状岩石样本。8月8日,对这些样本的研究发表于《科学》,为地壳形成过程提供了前所未有的见解。显微镜下的地幔岩石标本。图片来源:Johan Lisse