研究表明，一些地核物質(zhì)確實(shí)轉(zhuǎn)移到了地幔柱底部，令人不可思議的是，在過(guò)去25億年里，地核一直泄漏。
北京時(shí)間9月19日消息，據(jù)美國(guó)生活科學(xué)網(wǎng)站報(bào)道，最新一項(xiàng)研究發(fā)布令人震驚的消息：地核物質(zhì)泄漏長(zhǎng)達(dá)25億年，但地質(zhì)學(xué)家并不知道為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象！
熾熱的地核并不“孤獨(dú)”——它已與其它地質(zhì)層混合在一起，科學(xué)家最新研究表明，地球最深處的地核物質(zhì)已泄漏到地幔柱，并且部分最終會(huì)到達(dá)地球表面。
研究人員稱(chēng)，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于解決幾十年來(lái)一直爭(zhēng)議不休的一個(gè)問(wèn)題：地核和地幔是否交換了任何物質(zhì)？研究表明，一些地核物質(zhì)確實(shí)轉(zhuǎn)移到了地幔柱底部，令人不可思議的是，在過(guò)去25億年里，地核一直泄漏。
這項(xiàng)研究結(jié)果是通過(guò)分析金屬鎢獲得的，鎢位于元素周期表第74號(hào)，對(duì)鎢進(jìn)行全部分析，發(fā)現(xiàn)它是親鐵元素，或者是“鐵的情侶”，因此地球內(nèi)核含有大量鎢元素不足為奇，而地核主要是由鐵和鎳構(gòu)成。
對(duì)金屬鎢的分析中，鎢還會(huì)呈現(xiàn)一些同位素（原子核里中子數(shù)不同的元素），其中包括：W-182（中子數(shù)為108個(gè)），W-184（中子數(shù)為110個(gè)），在研究過(guò)程中，研究人員意識(shí)到這些同位素可以幫助他們揭曉地核泄漏的問(wèn)題。
另一種揭曉地核泄漏的元素是鉿（Hf），它是一種親巖元素，意味著這是一種喜歡巖石的元素，可以在地球富含硅酸鹽的地幔層中找到，鉿的放射性同位素Hf-182經(jīng)過(guò)890萬(wàn)年的半衰期，可衰變成鎢W-182，這意味著地幔應(yīng)該比地核擁有更多的鎢W-182。
研究人員在報(bào)告中稱(chēng)，依據(jù)海島玄武巖中182W/184W比率可探測(cè)到地核和地幔柱之間的化學(xué)交換，而海島的玄武巖來(lái)自于地幔柱，但是鎢的這種微妙差異非常小，地幔和地核中的鎢W -182成分預(yù)計(jì)僅差百萬(wàn)分之200左右，全球僅有不到5個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行此類(lèi)研究分析。
此外，科學(xué)家研究地核并非易事，因?yàn)樗挥诘叵?900公里處，人類(lèi)挖過(guò)最深的地下洞是俄羅斯“科拉超深鉆孔”，深度僅達(dá)到12.3公里。因此，研究人員進(jìn)行勘測(cè)的最佳目標(biāo)是皮爾巴拉克穩(wěn)定地塊的深地幔巖石層，這里位于西澳大利亞、留尼旺島和印度洋凱爾蓋朗群島熱點(diǎn)區(qū)域。
巖石中的鎢含量揭曉了地核泄漏現(xiàn)象，在地球的進(jìn)化歷程中，地幔中的W-182和W-184比值發(fā)生了很大變化，令人驚奇的是，他們發(fā)現(xiàn)地幔最古老巖石層W-182和W-184比值比現(xiàn)代巖石更高。地幔中W-182和W-184比率變化暗示地核中鎢元素泄漏至地幔已很長(zhǎng)時(shí)間，地球大約45億年歷史，然而地球上最古老地幔巖石中鎢同位素并沒(méi)有發(fā)生顯著變化，這表明從43億年前至27億年前，地核和上地幔之間幾乎同有物質(zhì)交換。
在過(guò)去25億年里，地幔層鎢同位素組成發(fā)生了巨大變化，為什么會(huì)這樣呢？研究人員稱(chēng)，如果地幔柱從地核-地幔邊界上升高，那么可能就像蹺蹺板一樣，地表物質(zhì)將進(jìn)入地幔深層，地表物質(zhì)含有氧氣，它們可以影響鎢元素。
實(shí)驗(yàn)表明，地核-地幔邊界氧濃度的增加可能導(dǎo)致鎢元素從地核中分離，進(jìn)入地幔，這項(xiàng)最新研究結(jié)果可能告訴我們關(guān)于地核演變的過(guò)程，包括地球磁場(chǎng)的起源。這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在6月20日出版的《地球化學(xué)透視快報(bào)》上。
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