科学家发现地球内部巨大结构 地球的内部出现两个巨大结构

发现新“大陆”

别动，你现在脚底下踩着的也许是一块新大陆。说起来你可能不相信，科学家又发现了两处新的大陆地区。不过它们不在地表上，而是在地下。

“两个地球”

这两块陆地结构埋藏在地幔深处，并可能从核心-地幔边界垂直延伸至1000公里。这两块大陆所处的位置一个在非洲大陆底下，一个在太平洋底下。太平洋下的大陆板块横跨3000公里，光是从高度上看就比珠峰高出100倍，可谓非常惊人。

新大陆有没有名字呢？名字倒是有，就是太奇怪，这种因地球动力学和地球化学效应构成的两个巨大结构名字叫做“大型低剪切速度省（provinces省-区域）”（LLSVPs），或者直接称作“超羽流”。

至于为啥它的名字这么奇怪，大概是由于科学家也没能搞懂它是怎么来的，只能从它的形态结构和运动状态上去命名了。对于它的起源和持续存在有着非常多的假设，甚至有人认为它是外星球的残骸。

“外星星球”

这么听着似乎有点道理，毕竟地球也是在天体撞击中形成的。但现在的问题在于，它的表现覆盖很多方面，包括地质地理以及化学作用。一时间难以得到完整的解释补充，今天就来好好聊聊大型低剪切速度区域是怎么回事。

星球撞击

LLSVPs到底是个啥东西？

超羽流的发现最初是在科学家们研究地震时注意到的，因为地震活动需要对全地幔地震层析进行模型建造，超羽流在许多地震活动中都有一种数学模型表现。

它们的特征在地震学约束中表现为边界一致，最小惯性矩对齐。通过使用剪切波速度，验证了超羽流的大体位置，而且它们还表现出稳定的地幔对流模式。

岩浆

科学家把这些超羽流位置进行了模型建设，结果就发现这处位置的活动形成了两块大陆。居然是在地球深处，这实在是太令人匪夷所思了。按理说陆地板块应该是只存在于地面上，地底活动应该没可能让那些岩浆物质或者岩石成为完整的一块陆地。

地球结构

为了寻求这种结构的解释，科学家们做出了假设并证明它是怎么来的。现今认可最多假设是俯冲的大洋板块堆积，太平洋地区的超羽流是周围高速带异常的原因，并被认为是7.5亿年前形成。

通过对地震信号的不断分析，科学家认为太平洋地区的俯冲板块在进入地幔内部活动后，在相变的辅助作用下，高温使得板坯熔化，然后形成致密的重熔体。

地震结构示意

这种重熔体又在聚合作用下形成新的熔体，如果来到超低速区，这里的地幔活动会变得十分缓慢，越靠近超羽流地区越明显。最后由于化学浮力作用，其余的物质朝着上方堆积。最明显的证据便是该地区的玄武岩含量非常高。

整个过程其实非常复杂，就连科学家也不能很好地去进行详细解释，过去从来没有人发现过它们，超羽流现象导致的LLSVPs也没有太多记录。这两个模型的建立还要归功于地球动力学。

地幔

地球动力学中对地幔对流模型包括成分独特的材料都可以进行建模分析，刚好超羽流也属于地幔的活动之中。当建模加入过去真实的板块运动数据时，材料便会加入进LLSVP当前位置。而这些位置也与起源部分中提到的已知俯冲带板块的对应位置。

浩瀚的宇宙

科学家通过对模型的观察和分析，他们发现，由于陆地板块下方的超膨胀中破裂形成的地面需要一种热量维持。地球核心的热量不足以维持大型低剪切速度区域，因此科学家们推测这种大型结构的热量来源是超羽流带来的放热反应。

俯冲板块的向下堆积形成致密的结构会形成富含铀、钍和钾一类的大量熔体精矿。这些精矿释放的放射性能量被推测可以为其提供所需的高温。因此，从另一方面来看，俯冲带板块的形成和消失和大型低剪切速度区域的构造或者消失有一定关系。

关于超羽流现象的研究随着地球地理学的不断深入，如今科学家在研究地球内部膨胀时也发现了这个问题。

不安分的地球内部

地球内部其实远比我们想象的更为活跃，如果说火山、地震是地球外在的表现，给人留下了强烈的印象，那地球内部的活跃则更加剧烈。这种表现就是地球内部的超级涌浪，也被称作超级膨胀。

火山结构

超级涌浪是一大片异常高的地形和浅海区域，只不过这些地形和浅海区域发生在地球内部，它们是地幔物质从地核向地幔边界大量上涌的副产品。而之前介绍的两处大型低剪切速度区域，就是这种超级浪涌的杰作。

根据卫星数据分析，过去地球在数百万年前有过这种超羽流激增，并且主要集中在东太平洋地区，所以太平洋地区的超羽流也被科学家们看作是古代的一个超级浪涌残留。超级浪涌可以说对地球形成密不可分。

我们都知道地球地壳部分是来自地幔活动，那这种地壳堆积或者说地壳本身是哪里出现呢？答案就是超级浪涌的活动，地壳产量的增加大约在1.2亿年前初期开始，然后在1亿年前达到顶峰，随后开始下降。

之后的3000万年里，随着海脊地壳输出量的增加，地球开始出现磁场反转，使得这种能量传输急剧下降。这一次的超级羽流事件逐渐停止，最后的残余位置是在大溪地下方的南太平洋超级浪涌。

地球磁场

过去科学家认为地幔中的正常上升流很常见，并普遍认为这些上升流是地幔对流和板块运动的驱动力，现在看来事情并没有这么简单。

非洲南部和东部地区出现的近期超羽流事件在地震分析显示中展现了一个大的低剪切速度区域。该区域与一个半液体物质上涌区域吻合，并且是地震波的不良导体。换句话说，这种超羽流形成的构造体能够影响地震波的传递，从而减缓地震的影响。

地震波

但是岩石圈变薄和岩石圈加热无法预测非洲板块的地形上升流，因此科学家也还没能完全掌握这种结构的实质作用和细节影响。

以上便是关于大型低剪切速度区域与超羽流的作用关系，它们的活动构造了一个极为缓慢流动的地底陆地。不过也不是所有人都支持这种学术假设，有人认为这是外星球残骸。

模拟构想图

因为地球在形成过程中有过一次巨大撞击，这两块陆地结构很可能是来自其他星球的地幔碎片。相较于与其他地幔碎片，它有着更高的密度，这是因为它们含有更丰富的氧化铁。这种氧化铁成分与月球样本上的同位素、地球，以及大型低剪切速度区域中的玄武岩同位素的化学成分一致。

模拟地球撞击

不过这种说法还没有得到过实践，更多只是来自数据对比，这种数据对比并不能说明太多问题，只表现出了一定的关联性。所以现在认可度更高的还是超膨胀/超级涌浪假说。

现在看来，我们人类对地球的认识还是太少了，相信随着以后的地球研究不断更新，人类可能真的能够在地底开辟出一片新的世界。

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