探索地幔化学上独特的疤痕的起源

卡内基(Carnegie)的乔纳森·塔克(Jonathan Tucker)和彼得·范·凯肯(Peter van Keken)以及牛津大学的同事最近发表在《地球化学，地球物理学，地球系统》上的工作表明，地球地幔的构成比以前想象的更多。

在演化过程中，我们的星球分成了不同的层-核心，地幔和地壳。每个层都有自己的成分，这些层与相邻层相互作用的动态过程可以使我们了解地球的地质历史。

板块构造过程使地壳不断演化，并在我们星球的宜居性中发挥关键作用。地球有两种构造板块：那些拥有大陆生存了数十亿年的板块，以及大部分被海洋覆盖的板块。海洋板块是由当板块分开时发生的地幔物质向上运动产生的。它们在大陆板块下面滑动并返回地幔而被破坏，这一过程也形成了新的大陆壳。

塔克解释说：“地幔的化学成分受大陆形成的影响，地球科学家可以读取这一过程留下的化学标记。”

例如，在地壳岩石中发现的某些元素不能与地幔的矿物很好地发挥作用。当大陆地壳的形成将这些元素从地幔中抽出时，它们会留下耗尽的残留物，就像从斯诺锥(Sno-Cone)中吸取果汁并仅留冰一样。这被称为地壳提取，通常被认为会产生易于在岩石中发现和识别的“疤痕”。它还在地幔中留下了耗尽这些特定元素的不同区域。

塔克解释说：“长期以来，这些化学疤痕都是结皮形成的产物。” “但是地幔的不可及性意味着很难确定仅使用岩石和矿物样品就可以。”

为了探究地幔中这些贫乏储层的起源问题，塔克，范·科肯和他们的牛津大学同事罗斯玛丽·琼斯和克里斯·巴伦丁开发了一个新模型，该模型表明了“疤痕形成”过程中螯合了不相容元素的过程。其余的地幔不仅发生在地壳中，而且独立地发生在深部地幔中，这要归功于一直沿旧的海洋板块被完全拉下。

塔克总结说：“我们的工作表明，确定地幔组成的过程比我们以前认为的要复杂得多。”

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