來自阿拉巴馬大學的研究人員利用地震成像技術在地核和地幔之間發現了一個密集的古代洋底層，即超低速區（ULVZ）。這些地下”山脈”可能在熱量從地核和地球磁場中逸出方面起著關鍵作用。

根據4月5日發表在《科學進展》雜誌上的結果，通過對地球內部進行全球規模的地震成像，阿拉巴馬大學領導的研究揭示了地核和地幔之間的一個層，它可能是一個密集的、但很薄的下沉的洋底。

以前只在孤立的斑塊中看到過，最新的數據表明這層古老的洋底可能覆蓋了地核-地幔邊界。很久以前，隨著地球板塊的移動，這個超低速區（或ULVZ）被俯衝到地下，它比深層地幔的其他部分密度大，減緩了地震波在地表下的迴響。

“像我們這樣的地震調查，為我們星球的內部結構提供了最高分辨率的成像，我們發現這個結構比以前想像的要復雜得多，”亞利桑那大學地質科學喬治-林達爾三世捐贈教授、該研究的主要作者薩曼莎-漢森博士說。”我們的研究提供了淺層和深層地球結構與驅動我們星球的整體過程之間的重要聯繫。

與漢森一起，該論文的共同作者包括亞利桑那州立大學的愛德華-加內羅、李明明和沈尚賢博士以及英國利茲大學的塞巴斯蒂安-羅斯特博士。

在地表下大約2000英里處，地球的岩石地幔與熔化的金屬外核相遇。跨越這一邊界的物理性質的變化比表面的固體岩石和上面的空氣之間的變化更大。

2012年，研究人員在南極的一個站點安裝地震監測設備

大規模地了解地核-地幔邊界的組成是困難的，但是漢森、她的學生和其他人在四次前往南極洲期間部署的地震網絡收集了三年的數據。類似於對身體的醫學掃描，埋在南極洲的網絡中的15個站點利用來自全球各地的地震產生的地震波來創建一個地球下面的圖像。

該項目能夠首次使用一種詳細的方法對南半球的大部分地區進行高分辨率的探測，該方法檢查來自地核-地幔邊界的聲波回波。漢森和國際團隊在地震數據中發現了在邊界反射波幾秒鐘內到達的意外能量。

這些微妙的信號被用來繪製整個研究區域的可變物質層，與地球主要層的厚度相比，該層薄如鉛筆，測量值為幾十公里。異常的地核-地幔邊界塗層的特性包括強烈的波速降低，導致超低速區的名稱。

超低速區可以很好地解釋為前大洋海床沉降到地核-地幔邊界。大洋物質被帶入地球內部，在那裡兩個構造板塊相遇，一個潛入另一個下面，被稱為俯衝區。俯衝的海洋物質的堆積物沿著地核-地幔邊界聚集，並在地質時期被地幔中緩慢流動的岩石推送。這種物質的分佈和變化解釋了所觀察到的超低窪地帶的特性範圍。

ULVZ可以被認為是沿著地心-地幔邊界的山脈，其高度從不到約3英里到超過25英里不等。

Garnero說：”分析來自南極洲的數千條地震記錄，我們的高清成像方法在我們探測的所有地方都發現了CMB的薄的異常物質區。這些材料的厚度從幾公里到10幾公里不等。這表明我們在核心上看到了山，在一些地方比珠穆朗瑪峰還要高5倍。”

這些地下的”山”可能在熱量如何從內核（地球上為磁場提供動力的部分）逸出方面發揮了重要作用。來自古代洋底的物質也可能夾雜在地幔羽流或熱點中，通過火山噴發回到地面。