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研究：形成于地球深處的鉆石或有助于解釋地震之謎

時間：2022-04-24 11:53:52 來源： cnBeta.COM

但據(jù)卡內(nèi)基科學(xué)研究所的Steven Shirey指出，直到最近，基于樣本的跟這些板塊相關(guān)的水或其他流體的良好證據(jù)還非常少。

現(xiàn)在，對形成于過渡區(qū)的鉆石的研究提供了俯沖板塊所攜帶的流體的證據(jù)。Shirey在美國地震學(xué)會年會上稱，隨著新俯沖區(qū)模型的建立，這些鉆石清楚地表明，在深層地震產(chǎn)生的故事中，不能忽視流體。

并非所有的深層地震都必須涉及水，但Shirey和他的同事們的建模表明，一些俯沖板塊仍足夠冷到可以堅持并將水一直輸送到過渡區(qū)的底部。他們發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在地球表面以下500到700公里處的深層地震似乎只發(fā)生在這些能運輸水或者能攜帶碳酸鹽到足夠深的地方以引發(fā)熔化的板塊中。

Shirey稱，在這個深度，水或碳酸鹽流體可能觸發(fā)了地震，或地震可能觸發(fā)了流體的釋放--或者這兩種情況都可能發(fā)生?！拔艺J為在這一點上，應(yīng)該由地震學(xué)界來嘗試理解為什么流體會很重要。我們知道液體在下面，我們知道它們在移動，鉆石的巖石學(xué)告訴你，因為這些鉆石總是在液體移動的地幔區(qū)域形成。”

Shirey指出，這些超深的“巖石圈下”鉆石的內(nèi)部生長結(jié)構(gòu)表明，它們是由流體在宿主巖石中移動形成的?！般@石告訴你跟宿主地幔存在著裂縫或脈絡(luò)關(guān)系。你必須有流體在脈絡(luò)或裂縫中穿過宿主巖石并與之平衡。”

他指出，這些鉆石還具有獨特的化學(xué)成分和內(nèi)含物，這是它們來自俯沖大洋板塊的明顯跡象。比如許多巖石圈下的鉆石是通過同位素輕碳--缺乏重碳同位素（13C）--來區(qū)分的，這跟有機物質(zhì)有關(guān)，與周圍的地幔相比，在大洋板塊中要豐富得多。

一些巖石層下的鉆石還含有富含鐵的重同位素(56Fe)的金屬內(nèi)含物，其他鉆石富含輕元素硼。這兩個特征都跟蛇紋巖化的地幔橄欖巖有關(guān)。蛇紋巖化發(fā)生在海底改變和變質(zhì)過程中在俯沖帶融入海水的巖石中。

鉆石中的包裹體表明，含流體的巖石確實進入了地幔，而研究人員的建模則表明了它如何被寒冷的俯沖板塊所攜帶。Shirey指出，隨著地震學(xué)家完善他們對深層地震位置的估計，這些位置可以跟這些板塊的位置更好地匹配從而進一步測試這些模型。

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