海底火山玻璃使地質(zhì)學(xué)家能夠估計地球內(nèi)部的溫度
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：如果地球上的海洋被完全抽干，它們將顯示出一條蜿蜒在地球上的玻璃部巨大海底火山鏈。這個龐大的使地海底山脊系統(tǒng)是地球內(nèi)部物質(zhì)翻轉(zhuǎn)的產(chǎn)物，在那里，質(zhì)學(xué)沸騰的家能計地溫度可以通過地殼融化和松動巖石，分裂海底并在數(shù)億年內(nèi)重塑地球的夠估表面?，F(xiàn)在，球內(nèi)麻省理工學(xué)院的溫度地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)分析了海脊噴發(fā)的數(shù)千個樣本，并追溯其化學(xué)歷史以估計地球內(nèi)部的海底火山溫度。
他們的玻璃部分析表明，地球海脊的使地溫度相對穩(wěn)定，大約為1350攝氏度--大約與燃氣灶的質(zhì)學(xué)藍色火焰一樣熱。然而，家能計地沿著海脊有一些 "熱點"，夠估可以達到1600攝氏度，球內(nèi)與最熱的熔巖相當(dāng)。
該小組的研究結(jié)果已發(fā)表在《地球物理學(xué)研究雜志：固體地球物理學(xué)》上，提供了一個海脊周圍地球內(nèi)部的溫度圖。有了這張地圖，科學(xué)家們可以更好地理解產(chǎn)生海底火山的熔化過程，以及這些過程如何隨著時間的推移推動板塊構(gòu)造的步伐。
"對流和板塊構(gòu)造一直是塑造地球歷史的重要過程，"主要作者Stephanie Brown Krein說，她是麻省理工學(xué)院地球、大氣和行星科學(xué)系（EAPS）的博士后。"了解這整個鏈條上的溫度是理解作為熱引擎的地球的基礎(chǔ)，以及地球如何可能與其他行星不同并能夠維持生命。"
Krein的共同作者包括EAPS的研究生Zachary Molitor和麻省理工學(xué)院R.R. Schrock地質(zhì)學(xué)教授Timothy Grove。
地球的內(nèi)部溫度在數(shù)億年來塑造地球表面的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但是一直沒有辦法直接讀取地表下幾十到幾百公里的這個溫度?？茖W(xué)家們已經(jīng)應(yīng)用間接手段來推斷上地幔的溫度--地球上僅次于地殼的那一層。但是迄今為止的估計是不確定的，而且科學(xué)家們對地表下的溫度變化有多大意見不一。
在他們的新研究中，Krein和她的同事開發(fā)了一種新的算法，稱為ReversePetrogen，旨在追溯巖石的化學(xué)歷史，以確定其最初的元素組成并確定巖石最初在地表下融化的溫度。
該算法是基于Grove實驗室進行的多年實驗，以重現(xiàn)和描述地球內(nèi)部的熔化過程。實驗室的研究人員加熱了不同成分的巖石，達到不同的溫度和壓力，以觀察其化學(xué)演變。從這些實驗中，研究小組已經(jīng)能夠推導(dǎo)出方程--以及最終的新算法--來預(yù)測巖石的溫度、壓力和化學(xué)成分之間的關(guān)系。
Krein和她的同事將他們的新算法應(yīng)用于沿著地球海脊收集的巖石--一個長度超過70,000公里的海底火山系統(tǒng)。海脊是構(gòu)造板塊被來自地球地幔的物質(zhì)噴發(fā)分開的區(qū)域--這一過程是由潛在的溫度驅(qū)動的。
Krein說：“你可以有效地制作一個整個地球內(nèi)部溫度的模型，部分地基于這些海脊的溫度。問題是，數(shù)據(jù)真正告訴了我們關(guān)于沿整個系統(tǒng)的地幔的溫度變化是什么？”
該小組分析的數(shù)據(jù)包括幾十年來由多個研究船沿海脊系統(tǒng)的長度收集的13500多個樣本。數(shù)據(jù)集中的每個樣本都是噴發(fā)的火山玻璃--在海洋中噴發(fā)的熔巖，被周圍的水瞬間冷卻成原始的、保存的形式。
科學(xué)家們先前確定了數(shù)據(jù)集中每個火山玻璃的化學(xué)成分。Krein和她的同事通過他們的算法對每個樣本的化學(xué)成分進行分析，以確定每個玻璃最初在地幔中融化的溫度。
通過這種方式，該小組能夠沿著海脊系統(tǒng)的整個長度生成一張地幔溫度圖。從這張地圖上，他們觀察到，大部分地幔是相對均勻的，平均溫度約為1350攝氏度。然而，有一些 "熱點"，或沿著海脊的區(qū)域，地幔中的溫度顯得明顯更熱，大約為1600攝氏度。
"人們認為熱點是地幔中更熱的區(qū)域，那里的物質(zhì)可能融化得更多，并可能上升得更快，而我們并不確切地知道為什么，或者它們有多熱，或者在熱點的成分的作用是什么，"Krein說。"其中一些熱點在海脊上，現(xiàn)在我們可能通過這種新技術(shù)了解到全球范圍內(nèi)的熱點變化情況。這告訴我們一些關(guān)于現(xiàn)在地球溫度的基本情況，現(xiàn)在我們可以思考它是如何隨時間變化的。"
Krein補充說。"了解這些動態(tài)將幫助我們更好地確定大陸是如何在地球上生長和進化的，以及俯沖和板塊構(gòu)造是何時開始的--這對于復(fù)雜的生命來說是至關(guān)重要的。"