【X-射線探測的熱點火山的起源】

明道

【X-射線探測的熱點火山的起源】

 

 

熱岩在頂部

在法國的研究人員已經添加了一個新的轉折之一，在地球物理學的最激烈的爭論 - 如何形成的“熱點”，如夏威夷群島的火山。

強烈的X射線探測熱，壓力的岩石樣本，他們已經表明，地球的地幔深處熔化的岩石應該是蓬勃。

研究人員說，這一發現支持備受爭議的假設，熱點火山也造成了深刻的羽毛近3000公里，上升到地球表面的岩石。

在地質學中，“熱點”區域不位於板塊邊界的火山活動，被認為是由地幔異常熱地幔其他地方相比，飼餵。

熱的羽毛起源於地球外核和下地幔之間的邊界被首次提出在1971年，不適合板塊構造理論解釋火山區。

夏威夷火山鏈，例如，它位於遠離任何板塊邊界，因此，有人認為，它形成的太平洋板塊移動到一個深層次的地幔柱的熱點，這是美聯儲。

類似的羽毛已經被提出來解釋火山活動的地方，不同冰島，西伯利亞和印度德干高原。

然而，許多的地幔柱假說的預測，仍未經證實的，促使一些地球物理學家開發一種替代模式。

板假說，包括淺得多的過程，如內部構造板塊內的變形，使岩漿從上地幔向上洩漏。

在過去的十年中，這種模式已經吸引了專用的軍隊的支持者，創造了分裂，今天地球物理學界劃分。

地球上的地獄

現在，一隊研究人員的帶領下，礦物物理學家帕斯卡大學，克萊蒙費朗，法國，丹尼斯Andrault已經測試過的地幔柱假說的關鍵要求之一：在核幔邊界的熔化的岩石應該是輕而向上移動。

為了研究這個問題，著手重新地獄般的條件，研究人員發現了2900公里以下的地球表面。

 

 

實驗裝置

在格勒諾布爾的歐洲同步輻射裝置，岩石近10倍，比人的頭髮還細的小斑點，被壓縮的尖端之間的兩個錐形鑽石，巨大的壓力高達120吉帕斯卡的樣品。

然後，紅外激光器加熱樣品的溫度高達4000℃。

Andrault，說：我們的觀察表明，熔化的岩石的物理和化學的融化更大的樣本相同的法律，這樣的結果可以有信心地轉移到微米尺度公里規模。

接著，將樣品映射和探測用的高壓的X射線束。

通過分析的X-射線衍射圖案和熒光光譜，研究人員確定這裡的岩石已經融化的區域的化學組合物，或保持固體。

這允許它們來計算的分佈之間的固相和液相的鐵 - 確定的熔融的岩石的浮力的關鍵。

下沉或游泳嗎？

Andrault和他的同事們發現，熔化的岩石所含的兩倍多鐵的堅硬的岩石。

這個結果與液體的預期二氧化矽含量相結合，研究人員得出結論，熔體將是蓬勃的。

如果有是了更多的鐵在液體中，在以往的工作中的建議，然後在熔融岩石的密度將是顯著高對核幔邊界，岩漿會下沉，說：“Andrault。“這是不是這樣的。”

相反，Andrault建議暢旺，對地球表面的岩石移動 - 與地幔柱假說的想法吻合。

熔體穿透地幔由至少兩種不同的機制，說：Andrault。

一個液體池的大小有關：如果它足夠大，引力將最終成功的在移動的液體向上另一種機制涉及地幔物質的溶解在液滴和重結晶的一端，在其另一端，導致一個進度的液體。

地幔柱與板

但是，並非所有人都相信。

熔體可能比以前認為的更加蓬勃，說：在英國達勒姆大學阿嬌Foulger。

但是，熔體不只是放大了水一樣的水暖管件。

他們重新吸收，他們與其他熔體混合，他們被困住了，他們必須得到通過的過渡地帶。

 此外，她補充說，地幔柱假說涉及固體材料，而不是液體，對表面對流。

Andrault承認，在其行程中的液體向上的命運是不確定的。

不過，他說，即使沒有結晶的液體，其成分和溫度有很大的不同，從地幔，材料很可能會蓬勃由於其相對較高的二氧化矽含量。

因此，如何可能“的地幔柱與板”的爭論得到解決？

Foulger認為，科學家需要測試在地球的表面，尋找熔岩的地球化學特徵，已經從深的地幔柱假說的預測。

還有人認為，答案就在於在使用高分辨率的大型陣列，海底地震儀搜索這些上升羽毛的證據。

無論哪種方式，辯論是有可能的隆隆聲持續了一段時間了。

這項研究是描述自然。

關於作者

詹姆斯·勞埃德是一家總部位於英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jul/23/x-rays-probe-the-origins-of-hotspot-volcanoes