科學家們在地殼下發現了一個新的部分熔化的岩石層，這可能有助於解決關於構造板塊如何移動的長期爭論。研究人員以前曾在類似的深度發現過成片的熔體。但是由德克薩斯大學奧斯汀分校領導的一項新研究首次揭示了該層的全球範圍及其在板塊構造中的作用。該研究今天（2023年2月6日）發表在《自然-地球科學》雜誌上。

熔融層位於距地表約100英里的地方，是位於地球構造板塊之下的上地幔的一部分。天體層對板塊構造學很重要，因為它形成了一個相對柔軟的邊界，讓構造板塊在地幔中移動。然而，它之所以柔軟的原因並不為人所知。科學家們以前認為，熔融的岩石可能是一個因素。但是這項研究表明，事實上，熔體似乎並沒有明顯地影響地幔岩石的流動。

有助於了解板塊構造的結構圖，UT Austin傑克遜地球科學學院的研究人員說，他們在天體層檢測到了一個全球性的部分熔融層（以斑點紅色顯示）。資料來源：Junlin Hua/UT Jackson地質科學學院

“當我們想到某樣東西在融化時，我們直觀地認為融化物一定對材料的粘度起了很大作用，”領導這項研究的UT傑克遜地質科學學院的博士後Junlin Hua說。”但我們發現的是，即使在熔體部分相當高的地方，它對地幔流動的影響也非常小。”

根據華在布朗大學當研究生時開始的研究，地幔中的熱量和岩石的對流是對板塊運動的主要影響。儘管地球的內部大部分是固體，但在很長一段時間內，岩石可以像蜂蜜一樣移動和流動。

共同作者、傑克遜學院的教授Thorsten Becker說，了解到顯示熔融層對板塊構造沒有影響意味著地球的計算機模型少了一個棘手的變量。

貝克爾說：”我們不能排除當地的熔體並不重要，但我認為它促使我們把這些對熔體的觀察看作是地球上正在發生的事情的一個標誌，而不一定是對任何事情的積極貢獻。”他在傑克遜學校的德克薩斯大學地球物理研究所設計地球的地球動力學模型。

Hua在博士研究期間研究土耳其地下地幔的地震圖像時，產生了尋找地球內部新層的想法。由於對地殼下部分熔化岩石的跡象感到好奇，他彙編了來自其他地震台的類似圖像，直到他有了一張全球天體層的地圖。他和其他人認為的異常現象實際上在世界各地都很常見，在天體層最熱的地方都出現了地震讀數。

接下來的驚喜是，當他將他的熔融地圖與構造運動的地震測量進行比較時，發現沒有任何關聯，儘管熔融層幾乎涵蓋了半個地球。

“這項工作很重要，因為了解天體層的特性和它的弱點的起源是了解板塊構造的基礎，”共同作者Karen Fischer說，他是布朗大學的地震學家和教授。