地球深處的神秘巨塊：它們如何自我演化？

科學家們最近發現，地球內部深處存在著巨大的區域，這些區域被稱為「大型低速區」（LLVPs），它們似乎正在自我演化。根據一項新研究，這些區域可能是由俯衝的海洋地殼形成的。這項發現或許能解答這些神秘巨塊的來源之謎。

LLVPs位於地球的地函層中，其中一個位於太平洋下方，另一個則位於非洲下方。這些區域的地震波速度比其他地函區域慢了1%至3%。科學家認為，這些巨塊可能透過影響地核的熱流來影響地球的磁場。然而，關於LLVPs的組成和起源，學界一直存在爭議。

有些研究認為，這些巨塊是來自地球早期的原始物質，可能是地球形成時未混合的古老岩石層，或是45億年前撞擊地球並形成月球的巨大太空岩石的殘留物。另一種觀點則認為，這些巨塊是海洋地殼的巨大碎片，當一個板塊滑入另一個板塊下方時，這些地殼被推入地函中，這一過程被稱為「俯衝」。

英國卡迪夫大學的地球動力學家詹姆斯·潘頓（James Panton）表示，與古老物質的假說相比，地殼假說的研究較少。在2月6日發表於《科學報告》期刊的新研究中，潘頓和他的團隊利用電腦模擬，追溯了過去十億年間俯衝地殼進入地函的過程，並探討這些地殼是否能形成類似LLVPs的特徵。

「我們發現，海洋地殼的迴圈確實可以在太平洋和非洲下方生成這些類似LLVPs的區域，而不需要在地函底部存在一層原始的緻密物質，」潘頓告訴《Live Science》。「它們正在自我演化，僅僅透過海洋地殼的俯衝過程。」

潘頓指出，這並不意味著地函底部不存在來自地球早期的緻密物質，可能仍有一層薄薄的古老物質對LLVPs的形成有所貢獻。但如果僅靠俯衝就能解釋LLVPs的存在，這可能暗示了它們的年齡。「這可能意味著，在地球開始出現俯衝後不久，LLVPs就開始形成了，」潘頓說。

研究還指出，俯衝過程導致了兩種不同型別的巨塊。非洲下方的LLVP目前接收的地殼物質比太平洋下方的LLVP少，後者由環太平洋火環帶的俯衝帶提供物質。因此，非洲的LLVP較為古老，且與其他地殼物質混合得更好。此外，非洲LLVP的玄武岩含量較少，密度也較低，這可能解釋了為什麼它比太平洋LLVP高出342英里（550公里）。

潘頓表示，未來的研究方向之一是探討地函中的熱區（稱為地函柱）如何推動太平洋的俯衝過程並影響LLVPs。這些地函柱從地函的最底部延伸到地表上的火山熱點，例如夏威夷群島。