耶鲁大学研究人员新理论解释“热点”地球化学
耶鲁大学研究人员新理论解释“热点”地球化学
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（作者：吉姆·谢尔顿，耶鲁大学）：耶鲁大学的研究人员有一个新的理论来解释“热点”的一些地球化学 - 来自地球深处的岩浆羽流在地表喷发。
夏威夷和冰岛是旅游热点，事实证明它们也很受地球化学旅行者的欢迎。
耶鲁大学的一项新研究表明，纵观地球历史，自然过程将可测量的地球化学信号从地球金属核心深处推进，穿过厚厚的中间层，一直到地表，出现在所谓的岩浆“热点”上。
新理论可以回答有关这些热点性质的长期问题，这有助于创造地球上一些最美丽的地方。热点是来自地球深处并在地表喷发的岩浆羽流，有助于形成夏威夷和冰岛等大型火山岛。
“岩浆热点是地球表面发现的一些最独特的地球化学的家园，”《美国国家科学院院刊》上一项新研究的主要作者艾米费里克说。她是耶鲁大学地球与行星科学系的研究生，也是耶鲁大学艺术与科学学院地球与行星科学教授Jun Korenaga实验室的成员。
“热点来自哪里，是什么让岩浆热点如此独特，尚不完全清楚，但研究它们的地球化学可以为我们提供线索，”费里克说。
这些线索之一涉及在这些热点的结晶岩浆中发现的钨和氦的同位素。同位素是两种或多种原子，原子序数相同，但中子数不同。
在岩浆热点，钨和氦同位素的比例与它们在地球岩石中间层（称为地幔）内的比例不一致。相反，这些比率与在行星富含钨的金属核心发现的更深的同位素一致。
传统上，科学界已经解释了这些同位素比率，特别是氦同位素比率，认为地球中间层的一些岩石从未暴露在氦气和其他气体逃逸到大气中的表面。
但这个概念存在一个问题，费里克和科雷纳加指出：地球的地幔对流过程非常剧烈 - 特别是在地球早期，当时它更热，部分熔融 - 氦极不可能被困在源自地幔的储层中。
对于这项新研究，Ferrick和Korenaga开发了一个计算机模型，显示了钨和氦同位素如何从地球中心出发。他们认为，同位素扩散，即材料内原子基于温度和被移动粒子大小的运动，可以产生某种热点高速公路。
“我最初认为扩散可能太慢而无法有效，所以当艾米证明这个过程足以解释海洋岛屿玄武岩的异常钨和氦成分时，我感到惊讶，”Korenaga说。
这项研究对了解早期地球条件（如岩浆海洋的范围）具有深远的影响。它还可以帮助科学家了解地球内部隐藏了数十亿年的区域的演变。
