如果打一个2900公里深的洞，我们可以看到什么？

地球构造从外而内，可以粗略地划分为地壳、地幔和地核。其中，约 2900 公里处的地幔-地核交界最让人感兴趣。这里不仅关乎构造板块的消亡，更是火山的发源地；但地深莫测，受限于研究手段，我们一直难见其真容。

最近，《科学》杂志发表了一项研究——科学家的“地球物理雷达”上前所未有地出现了大量信号，位置正是在核幔边界处。

地球结构，由内而外包括地核内核、地核外核、下地幔、上地幔、地壳 | UCSD

地震波是用于研究的重要数据。地震波能够深入地球内部几千公里，遇到岩石密度、温度和成分有变化时，其速度和传播方向会发生改变，或者发生散射。如果能够对地震波数据进行有效的分析，我们就能够听懂更多的“地球语言”。

在这项新研究中，地球物理学家们采用新的算法，对环太平洋盆地 1990～2018 年间、6.5 级以上地震数据进行了分析。他们首次发现，地幔边界广泛分布着不均一的地质体，其密度和温度都极高，规模远大于此前估算的结果。如果这些滚烫的岩流沿着火山柱上涌，即可形成火山岛。之前的研究数据量小且地域相对集中，无法提供大量高精度的地球深部信息，导致这一关键现象一直未被发现。

地幔边界分布着不均一的地质体 | 参考资料

另外，本次研究在夏威夷群岛的下方，发现了目前世界上最大规模的极低速带。夏威夷群岛的链状分布是由火山热点造就的，极低速带则可为火山柱提供岩浆等物质来源。而在位于加勒比海的马贵斯岛下，也首次发现了极低速带。

新方法的成功运用，无疑为探求地球内部的神秘广阔图景提供了新的可能。未来，类似的方法或许能为火山起源、下地幔物质成分探索、下地幔部分熔融等提供数据支持，并进一步揭示板块构造运动和地球演化秘密。

D. Kim et al. Sequencing Seismograms: A Panoptic View of Scattering in the Core-Mantle Boundary Region. Science 368, 1223-1228 (2020). DOI: 10.1126/science.aba8972

作者：绿洲

编辑：麦麦

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