地震专家揭秘地球上的秘密山脉：我们脚下的隐藏世界

来自阿拉巴马大学的研究人员利用地震成像技术在地核和地幔之间发现了一个密集的古代洋底层，即超低速区（ULVZ）。这些地下"山脉"可能在热量从地核和地球磁场中逸出方面起着关键作用。

根据4月5日发表在《科学进展》杂志上的结果，通过对地球内部进行全球规模的地震成像，阿拉巴马大学领导的研究揭示了地核和地幔之间的一个层，它可能是一个密集的、但很薄的下沉的洋底。

以前只在孤立的斑块中看到过，最新的数据表明这层古老的洋底可能覆盖了地核-地幔边界。很久以前，随着地球板块的移动，这个超低速区（或ULVZ）被俯冲到地下，它比深层地幔的其他部分密度大，减缓了地震波在地表下的回响。

"像我们这样的地震调查，为我们星球的内部结构提供了最高分辨率的成像，我们发现这个结构比以前想象的要复杂得多，"亚利桑那大学地质科学乔治-林达尔三世捐赠教授、该研究的主要作者萨曼莎-汉森博士说。"我们的研究提供了浅层和深层地球结构与驱动我们星球的整体过程之间的重要联系。

与汉森一起，该论文的共同作者包括亚利桑那州立大学的爱德华-加内罗、李明明和沈尚贤博士以及英国利兹大学的塞巴斯蒂安-罗斯特博士。

在地表下大约2000英里处，地球的岩石地幔与熔化的金属外核相遇。跨越这一边界的物理性质的变化比表面的固体岩石和上面的空气之间的变化更大。

2012年，研究人员在南极的一个站点安装地震监测设备

大规模地了解地核-地幔边界的组成是困难的，但是汉森、她的学生和其他人在四次前往南极洲期间部署的地震网络收集了三年的数据。类似于对身体的医学扫描，埋在南极洲的网络中的15个站点利用来自全球各地的地震产生的地震波来创建一个地球下面的图像。

该项目能够首次使用一种详细的方法对南半球的大部分地区进行高分辨率的探测，该方法检查来自地核-地幔边界的声波回波。汉森和国际团队在地震数据中发现了在边界反射波几秒钟内到达的意外能量。

这些微妙的信号被用来绘制整个研究区域的可变物质层，与地球主要层的厚度相比，该层薄如铅笔，测量值为几十公里。异常的地核-地幔边界涂层的特性包括强烈的波速降低，导致超低速区的名称。

超低速区可以很好地解释为前大洋海床沉降到地核-地幔边界。大洋物质被带入地球内部，在那里两个构造板块相遇，一个潜入另一个下面，被称为俯冲区。俯冲的海洋物质的堆积物沿着地核-地幔边界聚集，并在地质时期被地幔中缓慢流动的岩石推送。这种物质的分布和变化解释了所观察到的超低洼地带的特性范围。

ULVZ可以被认为是沿着地心-地幔边界的山脉，其高度从不到约3英里到超过25英里不等。

Garnero说："分析来自南极洲的数千条地震记录，我们的高清成像方法在我们探测的所有地方都发现了CMB的薄的异常物质区。这些材料的厚度从几公里到10几公里不等。这表明我们在核心上看到了山，在一些地方比珠穆朗玛峰还要高5倍。"

这些地下的"山"可能在热量如何从内核（地球上为磁场提供动力的部分）逸出方面发挥了重要作用。来自古代洋底的物质也可能夹杂在地幔羽流或热点中，通过火山喷发回到地面。