科学

研究发现,来自巴布亚新几内亚的岩石在向地下更深处移动时冷却

《自然·地球科学》的一项研究报告称,来自巴布亚新几内亚北部的一块岩石在45公里深处约为800°C,而在90公里以下低了约100°C。

2026年10月07日 UTC 19:46阅读约 3 分钟1 来源
科学3D插图,展示星空背景下地球的分层内部结构。以爆炸视图从左到右显示:内核(白色)、外核(黄橙色)、地幔(橙色)、构造地壳(深灰色带纹理),以及一个描绘地球表面的球体。
科学3D插图,展示星空背景下地球的分层内部结构。以爆炸视图从左到右显示:内核(白色)、外核(黄橙色)、地幔(橙色)、构造地壳(深灰色带纹理),以及一个描绘地球表面的球体。Foto: stock illustration / 3D rendering

关键事实

  • 研究人员研究了一块来自巴布亚新几内亚北部的岩石。在那里,澳大利亚板块和太平洋板块相向移动,使岩石通过被称为俯冲的过程被带入地下深处。
  • 这块岩石记录到,在45公里(28英里)深处温度约为800°C(1,472°F)。
  • 根据这项研究,它在到达超过90公里(56英里)的深度后,温度下降了约100°C。
  • 论文合著者、科廷大学的阿克塞尔·施密特博士说,这一发现出乎意料,因为通常预期温度会随深度逐渐升高。
  • 这项由扬·舍尼希及其同事进行的研究于2026年发表在《自然·地球科学》上。

据Phys.org报道,一个国际研究团队研究了一块来自巴布亚新几内亚北部的岩石。在那里,澳大利亚板块和太平洋板块相向移动,使岩石通过被称为俯冲的过程被带入地下深处。研究人员发现,这块岩石在地表以下45公里(28英里)深处经历了约800°C(1,472°F)的温度。在到达超过90公里(56英里)的深度后,它变冷了约100°C。

论文合著者、科廷大学的阿克塞尔·施密特博士说,这一发现出乎意料,因为通常预期温度会随深度逐渐升高。施密特说:“在大约45公里(28英里)深处,这块岩石热得令人意外,但随着它向更深处移动,它进入了一个比我们通常在该深度所预期的更冷的环境。”

据Phys.org报道,研究人员通过分析被困在石榴子石矿物内部的柯石英和锆石微小包裹体,重建了这块岩石的历史。柯石英在极高压力下形成,为这块岩石曾到达至少90公里(56英里)的深度提供了证据。锆石则提供了有关此事发生时间的信息。

施密特说,这些发现挑战了当前关于俯冲带内热状态的模型。他说,一种可能性是,构造板块相遇处的强烈剪切在相对较浅的深度产生了额外热量。他说,另一种可能性是,该俯冲带尚未冷却到预期的较低温度。

施密特说,俯冲带是地震和火山活动的发生地,并在地球长期碳循环中发挥重要作用,将岩石和元素带入地球深处。他说,这些发现表明,这些区域的热结构可能比此前认为的更为复杂。他说:“理解这些温度变化有助于我们更清晰地认识地球深处的极端条件;在那里,构造板块碰撞并驱动塑造地球表面的过程。”

这项由扬·舍尼希及其同事进行的研究于2026年发表在《自然·地球科学》上,DOI为10.1038/s41561-026-02110-1。Phys.org报道称,这块异常炽热岩石的发现挑战了科学家对地球深处热量分布方式的理解,并可能影响他们对地震、火山活动以及碳在地球中运动方式的认识。

背景

据Phys.org报道,俯冲是指构造板块相向移动时,岩石被带入地下深处的过程。施密特说,俯冲作用在数百万年至数十亿年的时间尺度上运行。

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