本站 1 月 19 日消息，2024 年 11 月 4 日發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）期刊上的一項(xiàng)研究揭示，科學(xué)家通過(guò)一種新型地震成像技術(shù)，在地球地幔深處發(fā)現(xiàn)了“大量”可能是古代地殼碎片的異常區(qū)域。這些被稱(chēng)為“沉沒(méi)世界（sunken worlds）”的神秘塊體出現(xiàn)在一些意想不到的地方，令研究人員感到困惑。
據(jù)本站了解，長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家通過(guò)地震儀繪制地球內(nèi)部的三維圖像，利用地震波在地球內(nèi)部的傳播路徑來(lái)研究地殼和地幔的結(jié)構(gòu)。這種方法幫助科學(xué)家識(shí)別了通過(guò)板塊俯沖帶被拉入地幔的古老地殼碎片，即俯沖板塊。例如，2024 年 10 月，研究人員宣布在復(fù)活節(jié)島下方的地幔深處發(fā)現(xiàn)了一片沉入地幔的海底地殼。
然而，這項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，一些新探測(cè)到的異常區(qū)域位于從未發(fā)生過(guò)已知板塊活動(dòng)的地方，例如西太平洋下方。這與以往發(fā)現(xiàn)的俯沖板塊不同，后者通常出現(xiàn)在板塊碰撞或曾經(jīng)碰撞的區(qū)域。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）地質(zhì)研究所的博士生托馬斯?斯考滕（Thomas Schouten）在 2025 年 1 月 7 日的一份聲明中表示：“這是我們的難題。通過(guò)新的高分辨率模型，我們?cè)诘厍虻蒯Ｖ械教幎寄芸吹竭@些異常，但我們并不清楚它們究竟是什么?！?/p>
研究人員提出了幾種可能的解釋。這些塊體可能是 40 億年前地幔形成時(shí)殘留的類(lèi)地殼物質(zhì)，也可能是過(guò)去幾億年中在地幔內(nèi)部形成的其他高密度物質(zhì)。然而，這些都只是推測(cè)。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的代表在聲明中寫(xiě)道，這些塊體的身份仍然是一個(gè)“重大謎團(tuán)”。
為了獲得這些新發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)采用了一種名為“全波形反演”的新技術(shù)。這種方法通過(guò)計(jì)算機(jī)模型將全球不同地震產(chǎn)生的地震圖整合成一張清晰的圖像。由于計(jì)算量巨大，研究人員使用了瑞士國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心的“Piz Daint”超級(jí)計(jì)算機(jī)（曾是歐洲最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)）來(lái)完成數(shù)據(jù)處理。
研究合著者、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院地震學(xué)家安德烈亞斯?菲希特納（Andreas Fichtner）將全波形反演技術(shù)的應(yīng)用比作醫(yī)學(xué)影像的進(jìn)步。他解釋道：“想象一下，一位醫(yī)生研究循環(huán)系統(tǒng)幾十年后，突然獲得了一種新的、更好的檢查工具，然后發(fā)現(xiàn)臀部有一條本不該存在的動(dòng)脈。這正是我們對(duì)這些新發(fā)現(xiàn)的感覺(jué)?！?/p>
研究人員認(rèn)為，這些新發(fā)現(xiàn)的塊體可能是俯沖板塊，主要是因?yàn)榈卣鸩ù┻^(guò)它們的速度與已知俯沖板塊相似，但這并不能證明它們是同一種物質(zhì)。斯考滕表示：“我們需要計(jì)算不同物質(zhì)參數(shù)，以確定它們是否能產(chǎn)生觀測(cè)到的地震波速度。本質(zhì)上，我們必須深入研究波速背后的物質(zhì)特性?！?/p>
