解决火山谜题

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科学家们长期以来一直困惑于为什么某些火山,包括环太平洋火山带的火山,喷发出的熔岩与其化学预测不符。现在看来他们终于可能找到了答案,今天在《自然》杂志上报道了这一发现。

标准理论认为,地球板块的移动将位于太平洋板块之上的海底沉积物向下输送约 60 英里进入地球内部。“然后,这些物质泄漏到地球的上地幔中,导致地幔熔化,深色玄武岩作为熔岩从岩石中喷出,”团队成员乔纳森·M·里斯解释说。“我们的发现让我们认为在某些地方也发生了不同的事情。” 此前,研究人员认为板块太冷,无法熔化并流到地表。但是,当里斯和他的同事分析了来自俄罗斯最东端的堪察加省、阿拉斯加阿留申群岛的阿达克岛和其他地方的称为埃达克岩的硬化熔岩碎片时,他们发现埃达克岩不仅含有地幔,还含有板块,这表明板块的一部分也已熔化。

“在阿留申群岛和堪察加半岛相交的板块中似乎有一个非常大的裂口,因此板块的边缘暴露于地幔,”里斯说。“当这种情况发生时,就像在加利福尼亚州等其他一些地方发生的那样,它允许地幔侵蚀板块,因此我们在一些火山附近看到了这种非常有趣和意想不到的地球化学特征——或化学物质的组合。这是一种地幔和板块的污染或混合。”


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“我们在实验中提出的地震和地球物理证据越多,我们就越觉得我们的模型是正确的,”里斯报告说。“对于像我们这样的科学家来说,这既有趣又令人兴奋。它向我们展示了地球是如何运作的,解释了它的管道系统。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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