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[自然地理]地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换同位素磁场

地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换|同位素|磁场..._新浪科技

然而,一个几十年来一直争论不休的话题是,在地核和地幔之间是否存在物质交换? 新的发现表明,一些地核物质确实会转移到地幔柱的底部,而在过去的25亿年...

地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换 - 前沿科技

在一篇发表于Geochemical Perspective Letters的论文中,一个国际合作的研究团队发现了一种获取地核信息的方法。 一个高温炼狱 地核是地球上最热的部分...

地核已经“泄露”了数十亿年,是地球的主要冷却机制

地球磁场能够阻止来自太空的高能粒子,从而保护地球,并...图像显示了地核和地幔之间的钨同位素比值的差异,以及...元素分布,揭示地球内部一场持续数十亿...

地核持续泄漏25亿年,或助科学家揭开地磁场起源之谜

那么,地球深处地地幔和地核之间又有没有物质交换呢? 数十年来科学家们对此一直...很少甚至根本没有物质从地核渗透到地幔;而在之后的25亿年里,地幔的钨...

地核可能正在泄漏?科学家们不知道为什么它已经泄漏了25亿年

然而,在地核和地幔之间是否存在物质交换,几十年来一直...但是在随后的25亿年里,地幔的钨同位素组成发生了...地球深处液态金属的自旋是地球磁场的来源,核心可能...

地球的核心已经泄漏了25亿年,但地质学家不知道为什么_..._新浪博客

表示,这一发现有助于解决一场持续数十年的争论:地核和地幔是否交换了什么物质...但在过去的25亿年里,地幔中的钨同位素成分发生了重大变化。为什么会这...

什么情况?研究刚发现地球的地核已经泄漏了25亿年

这表明从43亿年前到27亿年前,地核和上地幔...但是在过去的25亿年里,地幔中的钨同位素组成...一场持续了数十亿年的物质交换 科学家明地上...

地球内部沸腾了?在过去25亿年里,地球内核不间断向外泄漏_地幔

地核和地幔被高温煮得像粥一样呈熔融状态,在“大...地球地幔和内核确实存在着物质交换,从25亿年前开始,...(W)一共有7个同位素,而其中同位素W182和W184...

...诞生后约40亿年的内部对流运动,地幔已经均一化,构成上地幔与下...

职业能力测验】地幔位于地壳以下数十公里到约2900公里深处,包裹着地球内部的地核...后约40亿年的内部对流运动,地幔已经均一化,构成上地幔与下地幔的矿物质应是...

地核是什么物理状态的?_作业帮

地核的两个可测的物理特性是磁场和热量.地核通过两个重要的直接途径对地幔产生影响,一是向地幔底部提供热量,激励地幔深处的热对流,即热的输出是通过传...

地球核心已经泄漏了25亿年,科学家也不知道原因

地球大约在45亿年前形成,但地球上最古老地幔岩石中钨的同位素并没有发生任何显著的变化。这表明,从43亿年前到27亿年前,地核和上地幔之间几乎没有物质交换。 但在...

地壳,地幔和地核之间存在哪些界面_百度知道

1个回答 - 回答时间: 2017年6月10日

地壳,地幔和地核各层之间主要由什么物质组成 地球是由地壳,地幔,外核和内核组成的. 地球为一同心状圈层构造,由地心至地表依次分化为地核、地幔、地壳...更多关于地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换同位素磁场的问题gt;gt;

研究发现地核物质向地幔“泄漏”_地球

地心与地幔交换物质吗? 地核位于地下2900公里深处...在后来的25亿年里,钨同位素比例才发生很大改变...有助于研究“地球内核的演化以及地球磁场的来源...

星空科学探索频道,专注于收集提供天文航天,UFO探索,不明飞行物,...

[07-12]·地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换同位素磁场 [07-10]·两次...最新研究称40年内非洲狮群数量可能减半 美国最新视频记录逆戟鲸诞生幼仔的全过程...

人类是如何知道地幔、地核的组成的? - 知乎

前面有答主介绍了地壳、地幔、地核之间的界面是如何...经过各种定量分析(比如利用同位素判断岩石经历过的熔融...内核可能是固态的,根据地球磁场的资料以及地震波资料...

地幔_百度文库

地幔下地幔外地核过度层地核内地核 5100—6371 10....据同位素和微量元素组成,在地球化学上已划分为以下 ...新发现有助于科学家们解释地球磁场是怎样...

地幔位于地壳以下数十公里到约2900公里深处,包裹着地球内部的地核...

[单选] 地幔位于地壳以下数十公里到约2900公里深处,包裹着地球内部的地核。根据...后约40亿年的内部对流运动,地幔已经均一化,构成上地幔与下地幔的矿...

地核- 豆丁网

地核物质的平均密度大约为每立方厘米10.7 克。...其产生于广泛分散 的同位素衰变,而非集中的核...与地幔底部出现热对流,从而形成地磁场,但这一...

由外至内:地壳、地幔和地核3个圈层。从地表至第一个界面为地...

2006-02-22 18:37:10 由外至内:地壳、地幔和地核3个圈层。从地表至第一个界面为地壳,它是由坚硬的岩石组成的固体外壳,平均厚度33公里;由沿海往内地增厚,第...

地核和地幔你不知道的秘密 一场持续了数十亿年的物质交换-綦江在线

地核和地幔:一场持续了数十亿年的物质交换 地球磁场会阻止来自太空(包括...○ 钨的同位素比值在地核与地幔中的区别,显示了地核的物质如何泄漏到地幔...清远英德旅游大约多少钱现在到清远英德旅游多少钱广州增城游价格广州增城半自助游广州增城高端品质旅游团怎么去清远旅游好的腾冲旅游路线 好的腾冲旅游路线 好的腾冲旅游路线 好的腾冲旅游路线 好的腾冲旅游路线 好的腾冲旅游路线 腾冲旅游行 腾冲旅游行 腾冲旅游行 腾冲旅游行 腾冲旅游行 腾冲旅游行 旅游旅游腾冲 旅游旅游腾冲 旅游旅游腾冲 旅游旅游腾冲 旅游旅游腾冲 旅游旅游腾冲 寒假到腾冲旅游 寒假到腾冲旅游 寒假到腾冲旅游 寒假到腾冲旅游 寒假到腾冲旅游 寒假到腾冲旅游

  文章来源:原理 (ID:principia1687)

  地球磁场会阻止来自太空(包括太阳在内)的有害高能粒子抵达地球,从而对地球起到保护作用,使地球成为了一个宜居的星球。地球的磁场来源于地球中心的核心。然而,对地核的研究是非常难以进行的,部分原因是由于它的起始深度约为2900千米,如此深的深度使得我们无法对其进行取样和直接调查。

  在一篇发表于Geochemical Perspective Letters的论文中,一个国际合作的研究团队发现了一种获取地核信息的方法。

  一个高温炼狱

  地核是地球上最热的部分,外核的温度就已经超过了5000℃。这必然会影响覆盖在核心之上的地幔,据估计,50%的火山热量来自地核。

○ 从地壳到地核的地球结构。| 图片来源:thegeographeronline○ 从地壳到地核的地球结构。| 图片来源:thegeographeronline

  火山活动是地球主要的冷却机制。某些火山活动可能与地核有关,比如在夏威夷和冰岛上仍在形成的火山岛,因为地幔柱会将热量从地核转移到地球表面。

  然而,一个几十年来一直争论不休的话题是,在地核和地幔之间是否存在物质交换?

  新的发现表明,一些地核物质确实会转移到地幔柱的底部,而在过去的25亿年里,地核一直在向外泄漏这些物质。这一点是通过测量在钨(W)元素的同位素比例上出现的微小变化而发现的。

  为了研究地核,研究人员从深部地幔形成的火山岩中寻找地核物质的化学示踪剂。我们知道地核有非常独特的化学成分,主要由铁和镍以及溶解在铁镍合金中的钨、铂,还有金等元素组成。因此,这些亲金属合金的元素是研究地核痕迹的优异选择。

  寻找钨的同位

  钨元素具有74个质子,它有几种不同的同位素,包括钨-182(含108个中子)和钨-184(含110个中子)。钨的这些同位素可以成为确定地核物质的最确凿示踪剂,因为按照预计,地幔里的钨-182与钨-184的比值比地核中要高得多。

  这是由于地幔中富含另一种地元素铪(Hf),它不溶于铁镍合金,而且还具有一种目前已不存在的同位素铪-182,这种同位素会衰变为钨-182。这导致相比于地心,地幔会获得额外的钨-182。

  但是,检测钨的同位素变化是一项极其艰难的挑战,因为钨-182与钨-184比值的变化量级为百万分之几,而且岩石中钨的浓度只有亿分之几。全世界能进行这种分析的实验室不超过5个。

  泄露的证据

  新的研究表明,在地球的一生中,地幔中的钨-182与钨-184的比值发生了显著的变化。在地球上最古老的岩石中,钨-182与钨-184的比值远高于现代地球上的大多数岩石。地幔中钨-182与钨-184的比值变化表明,地核中的钨长期泄漏到地幔中。

  有趣的是,在地球上跨越了18亿年时间的最古老的火山岩中,地幔中的钨的同位素并没有发生显著变化。这表明从43亿年前到27亿年前,很少甚至几乎没有物质从地核中转移到了上地幔。但在随后的25亿年里,地幔中钨的同位素组成便发生了明显的变化。研究人员推断,在太古宙末期,板块构造发生了变化,从大约26亿年前开始,触发了地幔中足够大的对流气流,因而改变了所有现代岩石中的钨同位素。

  为什么会泄漏?

  如果地幔柱是从地核与地幔的边界上升到地幔表面的,那么由此推断,地球表面的物质也必然会沉降到深部地幔中。我们用俯冲作用来描述地球表面的岩石进入到地幔,作为板块构造的一个组成部分,这个过程会将地表的富氧物质带入深部地幔之中。

○ 钨的同位素比值在地核与地幔中的区别,显示了地核的物质如何泄漏到地幔柱中。| 图片来源:Neil Bennett  ○ 钨的同位素比值在地核与地幔中的区别,显示了地核的物质如何泄漏到地幔柱中。| 图片来源:Neil Bennett

  实验表明,地核与地幔边界的氧浓度的增加导致钨从地核中分离出来并进入地幔。另外,地球内核的凝固也会增加地球外核的氧浓度。在这种情况下,新的研究结果可以给我们提供一些与地核演化有关的信息,例如地球磁场的起源。

  最开始时,地核中完全是液态金属,随着时间的推移,它一直在冷却并导致部分凝固。磁场是由地球的固体内核的旋转产生的。而地球内核的结晶时间是地球科学和行星科学领域中最难回答的问题之一。新的研究为研究地核与地幔之间的相互作用,以及研究地球内部的动力学变化提供了一种示踪剂,这将有利于增进我们对地球磁场是如何以及何时开启的理解。

  撰文:Hanika Rizo(卡尔顿大学地球科学系副教授)

  David Murphy(昆士兰科技大学地球科学讲师)

  Denis Andrault(克莱蒙奥弗涅大学教授)