《自然》：新证据支持地球早期岩浆分两层说法 温压极高

顾汉现

作者：Chrystele Sanloup 来源：《自然》

发布时间：2013-11-13 13:19:33

新证据支持地球早期岩浆分两层说法



研究表明，最初包裹地核的熔融物可能会为两层。图片来源：爱丁堡大学

一份最新的调查表明：在地球诞生之初的数百万年里，围绕着地核的熔融物划分为泾渭分明的两层，最下面一层的密度几乎是最上层，也就是最接近地面那一层的2倍。

研究者收集数据的方法是先对金刚石中的玄武岩（火山岩的一种，如图中心点所示）进行挤压，所需的压强是地球海洋表面大气压的60万倍，或者等同于距地表1400公里的深层岩石所受到的压强。微小的钻石砧是为数不多的可以承受如此大压强的材料之一。

在对样本进行挤压的同时，研究小组还通过高能X射线脉冲把样本加热到约3000摄氏度，这是首次将脉冲与高能X射线组合使用的案例。测试显示：由于地表附近的压强相对较低，玄武岩浆的密度在2.7克/立方厘米左右。但是，在地表以下1400公里的地方无论是温度还是压强都极高，因此玄武岩浆的密度可能会达到5克/立方厘米。研究者将结果在线发表于近日的《自然》杂志上。

玄武岩浆浓度增加的同时会使得熔融物变得更坚硬，这是因为受地下高压强的影响，与硅原子相伴的氧原子变成了6个，而不是低压强下的4个。研究者认为，这个岩浆层可能只维持了不到1亿年的时间，却深刻地影响了地球的冷却速度、地球内部分布的元素种类的多少以及地幔的形成。尽管科学家早已从理论上推断出地球早期的岩浆分为2层，但最新发现是第一份可以支持这一理论的确凿证据。（段歆涔）

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《自然》发表论文摘要（英文）:

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature12668.html