新實驗結果讓舊地震機制“起死回生”

從地球形成至今，地殼板塊一直在緩慢漂移。當海洋板塊與大陸板塊在漂移過程中相撞，海洋板塊會被擠壓下沉，將表面及淺部室溫的礦物帶到高溫的地球深部，科學家稱這些下沉到地球內部的地殼為俯沖帶。近日從北京高壓科學研究中心獲悉，該中心研究員陳久華與我國臺灣中央研究院謝文斌實驗室合作，在《美國科學院學報》上發表文章稱，俯沖帶在下沉過程中溫度上升的速度會比此前科學家想象的要慢得多，其內部的溫度也低得多，讓亞穩橄欖石相變導致深源地震的機制“起死回生”。

起初科學家認為，由于俯沖帶的溫度較低，橄欖石在俯沖帶中向高壓相轉變的速度會延緩，從而維持一種亞穩結構狀態。大量亞穩橄欖石會隨俯沖帶進入到地球上、下地幔之間的過度帶（410—660千米深度），進而解釋為何這一深度范圍中會有大量深源地震發生。但后來科學家發現，水的存在會大大加快橄欖石相變速率，因此不會有大量亞穩橄欖石進入到過度帶中，相變致裂地震機制受到質疑。

近日，該研究團隊利用激光超快時域熱反射及金剛石對頂砧高壓技術，測試了高壓下水對橄欖石熱導率的影響，發現在地球深部過度帶的壓力（13萬大氣壓以上）下，水會使橄欖石的熱導率下降一半。這一結果徹底顛覆了人們對橄欖石的熱導率不受水影響的認識。（中國科技網）