新實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓舊地震機(jī)制“起死回生”

從地球形成至今，地殼板塊一直在緩慢漂移。當(dāng)海洋板塊與大陸板塊在漂移過(guò)程中相撞，海洋板塊會(huì)被擠壓下沉，將表面及淺部室溫的礦物帶到高溫的地球深部，科學(xué)家稱這些下沉到地球內(nèi)部的地殼為俯沖帶。近日從北京高壓科學(xué)研究中心獲悉，該中心研究員陳久華與我國(guó)臺(tái)灣中央研究院謝文斌實(shí)驗(yàn)室合作，在《美國(guó)科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表文章稱，俯沖帶在下沉過(guò)程中溫度上升的速度會(huì)比此前科學(xué)家想象的要慢得多，其內(nèi)部的溫度也低得多，讓亞穩(wěn)橄欖石相變導(dǎo)致深源地震的機(jī)制“起死回生”。

起初科學(xué)家認(rèn)為，由于俯沖帶的溫度較低，橄欖石在俯沖帶中向高壓相轉(zhuǎn)變的速度會(huì)延緩，從而維持一種亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。大量亞穩(wěn)橄欖石會(huì)隨俯沖帶進(jìn)入到地球上、下地幔之間的過(guò)度帶（410—660千米深度），進(jìn)而解釋為何這一深度范圍中會(huì)有大量深源地震發(fā)生。但后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，水的存在會(huì)大大加快橄欖石相變速率，因此不會(huì)有大量亞穩(wěn)橄欖石進(jìn)入到過(guò)度帶中，相變致裂地震機(jī)制受到質(zhì)疑。

近日，該研究團(tuán)隊(duì)利用激光超快時(shí)域熱反射及金剛石對(duì)頂砧高壓技術(shù)，測(cè)試了高壓下水對(duì)橄欖石熱導(dǎo)率的影響，發(fā)現(xiàn)在地球深部過(guò)度帶的壓力（13萬(wàn)大氣壓以上）下，水會(huì)使橄欖石的熱導(dǎo)率下降一半。這一結(jié)果徹底顛覆了人們對(duì)橄欖石的熱導(dǎo)率不受水影響的認(rèn)識(shí)。（中國(guó)科技網(wǎng)）