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Science:碳和氢并非地核的主要轻元素

2016-6-3 16:12:47 来源:中国矿业报

Science日前刊文称,由美国卡内基科学研究所带领的研究团队公布了地核中高压条件下与铁的化学组成有关的一些出人意料的研究发现,甚至与传统观念相悖,科学家们推断碳和氢并不是地核中主要的轻元素。

地球是通过吸收太阳周围的物质而慢慢形成,随着时间推移,铁逐渐从周围的硅酸盐中分离而向内移动,该过程创造了由铁组成的地核和硅酸盐组成的上地幔。但是有关这一分化过程的细节则知之甚少,因为至今人类也无法从地核中取样进行化学分析。地震数据表明,地核中除了铁之外,还包含比铁更轻的元素,但是这些轻元素的成分以及他们的浓度一直以来都是科学界的一大争论。随着铁元素向中心汇聚的同时,铁与不同的较轻元素相互作用形成不同的合金组分,这些合金组分和铁一起被带入地球深处。在此期间,包括温度和压力在内的周围环境,决定了铁与什么元素相结合。在分馏过程中形成哪些铁合金组分,将有助于科学家们了解早期地球的成分以及地球化学演化过程。

研究团队证实,对于铁而言,极端压力条件确实影响着同位素分馏。根据这种高压分馏,元素与铁的相互作用会在地幔硅酸盐中留下同位素特征记录。人们通常认为,地核中存在碳和氢两种轻元素,但是这两种元素的同位素特征并没有在地幔岩石的样品中被发现。所以科学家们推断,地核中可能并没有碳和氢,或者这两种元素并非地核中主要的轻元素。□(刘学)

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