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地质学家提供有关地球热演化的新理论

导读 昆士兰科技大学的Balz Kamber教授和都柏林三一学院的Emma Tomlinson教授研究了数千种火山岩中的氧化镁含量,这些岩石的年龄至少为25亿年

昆士兰科技大学的Balz Kamber教授和都柏林三一学院的Emma Tomlinson教授研究了数千种火山岩中的氧化镁含量,这些岩石的年龄至少为25亿年,来自世界各地。

“对太古代时代岩石样品中氧化镁含量的分析与传统认为地球的地幔比现在的温度高得多的观点相矛盾,”坎伯教授说。

“我们知道当时地球产生了更多的热量 - 约2.5-3倍,”Kamber教授说。流行的理论是地球的整个地幔在25亿年前显着更热。“但我们的分析是,流行的理论只有一半是正确的。虽然下地幔明显更热,但上部地幔的面积低至670公里并不比现在更热,“Kamber教授说。

“这是重要的上地幔因为我们观察到的火山岩,它们来自上地幔。”为了解释他们的理论,研究人员使用了一个类比,有人试图在冬天通过调高加热器而不是关闭窗户来温暖他们的卧室。

“你可以产生尽可能多的热量,但它不会变暖,”坎伯教授说。“所以我们真正感兴趣的不是我们生产多少热量,而是它在地球内部的热度。”

“假设是:更多的热量,因此它更热。但我们展示的是:更多的热量,但不是更热。地球正在产生更多的热量,但也摆脱了它,打开更多的窗户可以说。“

凉爽的上地幔理论有助于解释钻石的形成,其中大部分是在这段时间内形成的,如果上地幔太热,它们就会变成石墨块。

人们认为25亿年前的上地幔比以前想象的要冷得多,这也解释了另一个长期存在的争议领域,即地质学家对构造板块的运动进行了分裂。如果250万年前上地幔的温度要高得多,那么海洋板块就会变厚,难以相互移动。

一个较冷的上地幔的新证据,可能是从下地幔向上朝向表面搅拌热岩石以释放热量,这解释了如何在其上方骑行的板块快速移动并相互碰撞。

“了解地球的热演化对于理解地球的许多方面至关重要,例如大气的演变,土地的出现和生命的演变,”坎伯教授说。

“地质学家将目前的状态视为超过40亿年的累积历史。如果我们不理解这段旅程,我们就无法完全理解现在。“

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