传统重力模型vs南极重力空洞:谁更胜一筹?
重力看似稳定且一成不变,但实际上地球表面的重力强度并非处处相同。在考虑了地球自转效应之后,地球上最弱的引力场位于南极洲下方。这一被称为"南极重力空洞"的现象长期以来让科学家感到困惑。传统卫星重力测量方法能够精确绘制地球重力场分布图,但无法揭示地下深处的动态过程,因而难以解释这一异常现象的成因。新旧研究路径的对比一项发表在《Scientific Reports》上的新研究采用了一种截然不同的方法。佛罗里达大学地球物理学教授Alessandro Forte与巴黎地球物理研究所的Petar Glišović博士合作,联合全球地震记录数据与物理计算机模型,来重建南极重力空洞数百万年来的演化历程。Forte教授这样形容:"想像一下给整个地球做CT扫描,但我们没有X射线——我们有地震。地震波提供了照亮地球内部的'光'。"传统方法仅能静态记录重力分布,而新方法通过分析地震波如何穿越地球内部并利用物理学建模,创建了详细的重力地图——其结果与高精......阅读全文
传统重力模型-vs-南极重力空洞:谁更胜一筹?
重力看似稳定且一成不变,但实际上地球表面的重力强度并非处处相同。在考虑了地球自转效应之后,地球上最弱的引力场位于南极洲下方。这一被称为"南极重力空洞"的现象长期以来让科学家感到困惑。传统卫星重力测量方法能够精确绘制地球重力场分布图,但无法揭示地下深处的动态过程,因而难以解释这一异常现象的成因。新旧研
东亚大地幔楔对流的东西分异结构获揭示
近日,中国科学院广州地球化学研究所博士生梁戌然在日本东北大学赵大鹏教授和徐义刚院士指导下,研究揭示东亚大地幔楔对流的东西分异结构。相关研究发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。 西太平洋板块沿日本-伊豆-小笠原-马里亚纳海沟西向东亚大陆俯冲,并
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
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
新研究揭示东南亚环形俯冲系统各向异性层析成像
在国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)重大专项、中国科学院广州地球化学研究所所长基金等项目的联合资助下,徐义刚院士团队博士后华远远联合日本东北大学赵大鹏教授,对东南亚环形俯冲系统进行了各向异性层析成像研究。相关研究近日发表于《地球物理学研究杂志:固体地球物理学》。 东南亚环
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
科学家采用多接收等离子体质谱仪,实现钛稳定同位素组成超高精度测量
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以及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
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
地幔间断面成因研究获进展
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。近日,中国科学院测量与地球物理研究所倪四道团队与中国科学技术大学及国际同行开
科学家揭示地球早期岩浆洋结晶新机制
1月21日,西北工业大学材料学院、凝固技术全国重点实验室教授牛海洋团队在《自然》上发表论文。研究发现,在地球早期深部岩浆洋缓慢冷却的条件下,布里奇曼石(bridgmanite)并非以传统假设的微小颗粒结晶,而有机会长成厘米至米尺度的“巨晶”。这些巨晶一旦形成,可能显著改变岩浆洋凝固方式,进而驱动
渤海湾盆地新生代构造演化机制揭示
6月25日,记者从中国科学院海洋研究所获悉,该所董冬冬研究员团队利用地震学径向各向异性成像技术,在渤海湾盆地新生代构造演化机制研究中取得重要进展。研究成果于近日发表于国际期刊《地球物理研究快报》。渤海湾盆地是我国东部最大的中-新生代盆地,经历了复杂的裂陷演化和沉积过程,其在新生代时期的构造演化仍存在
海洋研究所揭示渤海湾盆地新生代构造演化机制
近日,中国科学院海洋研究所研究员董冬冬团队利用地震学径向各向异性成像技术,在渤海湾盆地新生代构造演化机制研究中取得重要进展,研究成果发表于地球科学自然指数期刊《地球物理研究通讯》。渤海湾盆地是中国东部最大的中-新生代盆地,在盆山边缘块体运动和深大断裂切割基底的作用下,经历了复杂的裂陷演化和沉积过程。
南极海床反弹或延缓冰盖崩塌
松岛冰川是西南极洲最脆弱的冰川之一,它正被海水从下面融化。 图片来源:MARTIN JAKOBSSON 本报讯 日前从南极传来的消息令人警醒。根据发表在《自然》杂志上的一份估算结果,在过去的25年里,这块大陆已经损失了3万亿吨的冰——其中大部分来自脆弱的西南极冰盖,而就在这25年
南极海床反弹或延缓冰盖崩塌
日前从南极传来的消息令人警醒。根据发表在《自然》杂志上的一份估算结果,在过去的25年里,这块大陆已经损失了3万亿吨的冰——其中大部分来自脆弱的西南极冰盖,而就在这25年里,冰的流失速度增加了两倍。尽管西南极洲在这段时间内只贡献了6毫米的海平面上升,但科学家说,在未来的几个世纪里,冰盖的崩塌可能会
中国科学家在南极地壳和上地幔研究中获重要发现
在全球板块构造理论的研究中,南极大陆具有特殊重要的地位。经过长达8年努力,中国科学家在南极大陆及周边地区的地壳和上地幔三维结构和地质构造研究中,获得重要发现。 据中国地质科学院地质力学研究所安美建研究员介绍,第四个国际极地年(2007-2008年)开展以来,国际上在东南极实施了史上规模最大
中国科大合作研究揭示地球内部成分和温度变化的新特征
近日,中国科学技术大学教授吴忠庆合作研究揭示了自旋转变下地球内部成分和温度变化会产生相反的波速变化特征,该研究成果发表在11月3日的《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)上。 目前,大量的地震层析成像研究已经比较好地揭示了地球内部三维的
慢速—超慢速大洋中脊动态洋壳增生机制研究获进展
大洋中脊系统是地球海洋地壳出生地,此处两个板块背向而行,诱发地幔上涌并减压熔融,形成新洋壳并完成海底扩张。全球洋脊按扩张速率分为快速、中速、慢速和超慢速四类。观测表明,快速扩张洋壳厚度相对均一,而慢速—超慢速洋壳厚度变化较大,既可能出现完全没有洋壳、地幔直接出露的情况,也可能形成厚度接近十公里的洋壳
关于东加勒比地区俯冲弧后地幔结构新认识
俯冲大洋板块的脱水及其对地幔结构的影响是重要科学问题。前人研究表明,在弧下100±20 km深处存在大量脱水,导致地表火山岛弧的形成;俯冲板片滞留到地幔过渡带会造成深部物质脱水。然而,在板片俯冲到两三百千米深的区域,如小安的列斯岛弧的弧后海域,地表不存在火山活动,而一些深度分辨率较低的大尺度三维
最新研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因
重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北
研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因
重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北
华北克拉通上地幔P波速度及径向各向异性结构
华北克拉通不仅有被破坏的东部块体,还有基本保持稳定的西部块体,它是研究大陆形成与演化的最佳场所。因此,华北克拉通地区的地下结构和地球动力学特征等一直是地球科学研究的热点问题之一。 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理实验室副研究员王建与日本东北大学教授赵大鹏合作,发展了一种P波各向异性
太平洋加拉帕戈斯洋脊地幔演化研究迎新进展
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特聘研究员林间团队联合国际多位科学家,对东太平洋加拉帕戈斯洋中脊区域下方的地幔过程进行深入研究并取得重要进展。相关研究发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)。加拉帕戈斯洋脊位于东太平洋加拉帕戈斯三
黄石超级火山能源之谜终于有解了
科学家可能终于找到了黄石超级火山的能量来源,而答案并非地质学界长期猜测的深部地幔柱。中国科学院地质与地球物理研究所的研究团队构建了一个覆盖北美西部的三维地球动力学模型,发现推动黄石岩浆系统的可能是一股东向移动的“地幔风”。相关研究发表于《Science》。超级火山为何令人担忧超级喷发是地球上最剧烈的
地质地球所揭示华北克拉通结构的协调变化及其构造意义
地质地球所研究揭示华北克拉通从地表到上地幔底部结构的协调变化及其构造意义 作为地球上最古老的克拉通之一,华北克拉通却显示出与全球其它典型克拉通显著不同的特征。在显生宙,其东部岩石圈遭受了显著改造甚至破坏,并伴随着大规模的岩浆活动、构造变形和大范围的盆地形成。然而,其中西
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
撤离南极冰盖之巅
科考队员在查看昆仑站天文区的巡天望远镜AST3—2。昆仑站旁的营地。 1月24日,在完成南极内陆冰盖之巅冰穹A地区的各项科考任务后,中国第三十五次南极科学考察队昆仑队撤离昆仑站营地,踏上返回南极中山站之旅。
中外学者绘出太平洋下方最大尺度超低速带三维结构
中国科学技术大学孙道远教授课题组与瑞士伯尔尼大学Dan J. Bower合作,在地球核幔边界大尺度超低速异常体结构研究领域取得重要进展,获得了太平洋下方迄今为止所发现的最大尺度超低速带的三维结构。相关成果2月24日发表于《自然·通讯》。 地球核幔边界广泛分布着超低速带,它是核幔边界存在的一种结
研究揭示两极冰盖不对称演化对全球气候的重大影响
全球变暖背景下,北半球冰盖和北极海冰加速消融,而南极冰冻圈消融幅度相对较小,仅在近年出现较大幅度消融。这种不对称的冰盖演化对包括全球温度和海平面变化在内的全球气候影响被严重低估。 8月1日,中国科学院地球环境研究所安芷生院士等以研究论文形式在《科学》(Science)上发表《南极冰盖生长触发中
研究揭示两极冰盖不对称演化对全球气候的重大影响
全球变暖背景下,北半球冰盖和北极海冰加速消融,而南极冰冻圈消融幅度相对较小,仅在近年出现较大幅度消融。这种不对称的冰盖演化对包括全球温度和海平面变化在内的全球气候影响被严重低估。8月1日,中国科学院地球环境研究所安芷生院士等以研究论文形式在《科学》(Science)上发表《南极冰盖生长触发中更新世气