科学家探测到地球表面下467英里(751公里)深处有史以来最深的地震。
这个深度使得地震发生在地幔下部，地震学家认为在那里地震是不可能发生的。这是因为在极端的压力下，岩石更有可能弯曲和变形，而不是在突然释放能量时破裂。但没有参与这项研究的内华达大学(University of Nevada)拉斯维加斯分校(University of Nevada, Las Vegas)岩土材料教授帕梅拉·伯恩利(Pamela Burnley)说，矿物的表现并不总是完全如预期的那样。即使在压力下，它们应该转变成不同的、不那么容易发生地震的国家，它们也可能停留在旧的结构中。
“仅仅因为他们应该改变，并不意味着他们会改变，”伯恩利告诉趣味科学。那么，地震可能揭示的是，地球内部的界限比人们通常认为的更为模糊。
越过边界
今年6月，《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)首次报道了此次地震，它是2015年日本本土附近小笠原群岛7.9级地震的轻微余震。由亚利桑那大学地震学家Eric Kiser领导的研究人员利用日本的Hi-net地震台阵列探测到了这次地震。没有参与这项研究的南加州大学地震学家约翰·维达尔(John Vidale)说，这种阵列是目前使用的最强大的地震探测系统。地震很小，在地表无法感觉到，因此需要用灵敏的仪器来探测。
Vidale告诉趣味科学网站说，地震的深度还需要其他研究人员的证实，但这一发现看起来是可靠的。“他们做得很好，所以我倾向于认为这可能是正确的，”Vidale说。
这让地震有点让人挠头。绝大多数地震都是浅层地震，起源于地表以下62英里(100公里)内的地壳和上地幔。地壳平均向下延伸约12英里(20公里)，而岩石又冷又脆。伯恩利说，当这些岩石受到压力时，它们在断裂前只能稍稍弯曲，就像螺旋弹簧一样释放能量。在地壳深处和地幔下部，岩石温度更高，承受的压力也更高，198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o，真的是很人性化，其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内，198彩有时是因为网络不稳定的原因才延迟到账的。，这使得它们不太容易破裂。但在这个深度，当高压挤压岩石中充满流体的孔隙，迫使流体流出时，地震就会发生。伯恩利说，在这些条件下，岩石也容易脆性断裂。
这种动力学可以解释深达249英里(400公里)的地震，而这仍然是上地幔。但即使在2015年的博宁余震之前，就已经观测到下地幔中有地震，其深度约为420英里(670公里)。伯恩利说，这些地震一直以来都很神秘。岩石中含有水分的孔隙被挤压封闭了，所以流体不再是触发因素。
她说:“在那个深度，我们认为所有的水都应该被冲走，我们肯定离能看到经典脆弱行为的地方很远很远。”“这一直是个两难的问题。”
改变矿物
深度超过249英里的地震的问题与矿物在压力下的活动方式有关。这颗行星的地幔大部分是由一种叫橄榄石的矿物组成的，这种矿物有光泽，呈绿色。在海底249英里处，压力导致橄榄石的原子重新排列成一种不同的结构，一种蓝色的矿物，叫做瓦德斯莱石。再往深处62英里(100公里)，瓦德斯莱岩重新排列成林伍德岩。最后，在地幔深处约423英里(680公里)处，林伍德石分解为两种矿物:桥锰矿和方解石。当然，地球科学家不能直接探测到地球那么深的地方，但他们可以使用实验室设备来重现极端的压力，并在地表产生这些变化。由于地震波在不同矿物相中的移动方式不同，地球物理学家可以通过观察大地震引起的振动来观察这些变化的迹象。
最后的过渡标志着上地幔的结束和下地幔的开始。关于这些矿物相，重要的不是它们的名称，而是它们的行为不同。伯恩利说:“它类似于石墨和钻石。”两者都由碳构成，但排列方式不同。石墨是稳定在地球表面的形态，而钻石是稳定在地幔深处的形态。这两种材料的表现非常不同:石墨是柔软的、灰色的、光滑的，而钻石则是极其坚硬和透明的。随着橄榄石向高压阶段转变，它更有可能弯曲，而不太可能断裂，从而引发地震。
直到20世纪80年代，地质学家们还对上地幔发生的地震感到困惑，至今仍没有对它们发生在那里的原因达成一致。伯恩利和她的博士导师矿物学家哈里·格林提出了一个可能的解释。在20世纪80年代的实验中，两人发现橄榄石矿物相并不是那么整齐和干净。例如，在某些条件下，橄榄石可以跳过瓦德斯莱岩相，直接进入林伍德岩相。就在橄榄石向林伍德石转变的时候，在足够的压力下，这种矿物实际上会断裂而不是弯曲。
伯恩利说:“如果我的样本没有发生转变，它就不会破裂。”“但当我开始变形的时候，我在挤压它的同时，它就会破裂。”
伯恩利和格林在1989年的《自然》杂志上报道了他们的发现，认为过渡带的这种压力可以解释249英里以下的地震。
会更深
然而，这次的小笠原地震比这个过渡区更深。在467英里深的地方，它起源于一个应该正好位于下地幔的位置。
一种可能是上地幔和下地幔的边界并不完全在地震学家预计的博宁地区，南加州大学的地球物理学家海蒂·休斯顿(Heidi Houston)说，她没有参与这项工作。小笠原岛附近的区域是一个俯冲带，198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162，一块海洋地壳潜入一块大陆地壳之下。这类事情往往会产生扭曲效果。
“这是一个复杂的地方，我们不知道上地幔和下地幔之间的边界在哪里，”休斯顿告诉趣味科学。
这篇论文的作者认为，俯冲板块的地壳本质上可能已经牢固地落在了下地幔上，198彩票平台注册送的钱怎198带玩团队是1号团队吗么提款，使那里的岩石承受了巨大的压力，产生了足够的热量和压力，导致了一次非常不寻常的断裂。然而，伯恩利怀疑最有可能的解释与矿物的不良行为有关——或者至少是奇怪的行为。她说，向地心倾斜的大陆地壳比周围的物质冷得多，这意味着该地区的矿物可能不够温暖，不足以在给定的压力下完成它们本该完成的相变。
伯恩利说，钻石和石墨又是一个很好的例子。钻石在地球表面并不稳定，这意味着它们不会自发形成，但当你把它们放在订婚戒指上时，它们不会降解成石墨。这是因为碳原子需要一定数量的能量来重新排列，而在地球表面温度下，这种能量是不可用的。(除非有人用x射线激光照射钻石。)
伯恩利说，类似的事情可能会发生在橄榄石的深度。这种矿物可能在足够的压力下转变为非脆性相，但如果太冷——比如说，因为周围有一块巨大的寒冷的大陆地壳——它可能仍然是橄榄石。这可以解释为什么地震可能起源于地壳下部:只是那里没有科学家预期的那么热。
伯恩利说:“我的一般想法是，如果材料温度足够低，产生足够的压力，在地震中突然释放出来，那么也足够冷，橄榄石就会卡在它的橄榄石结构中。”
休斯顿说，无论地震的原因是什么，都不太可能经常发生。世界上只有大约一半的俯冲带经历过深地震，而这种超深地震之前的大地震平均每2到5年发生一次。
“这种情况非常罕见，”她说。
