摘要：该理论是对夏威夷玄武岩为期三年的分析得出的，这些岩石最初是由从海底升起的岩浆或熔融岩石羽流形成的。在火山岩中发现的重金属形式的线索可能证实了地质学家长期以来的一个怀疑——地球的熔融核心并不是孤立的，而是可能渗入岩石地幔，即地球薄壳和地核之间的层。

美国有线电视新闻网 （CNN—一项新的研究表明，黄金和其他贵金属从地核泄漏到地表，最终在夏威夷等火山岛形成期间上升到地表。

该理论是对夏威夷玄武岩为期三年的分析得出的，这些岩石最初是由从海底升起的岩浆或熔融岩石羽流形成的。在火山岩中发现的重金属形式的线索可能证实了地质学家长期以来的一个怀疑——地球的熔融核心并不是孤立的，而是可能渗入岩石地幔，即地球薄壳和地核之间的层。

“大约40年前，人们首先提出了一个理论，即可能地核正在向地幔中流失一些物质，但到目前为止我们得到的信号真的很模棱两可，”德国哥廷根大学（University of Göttingen）的地球化学家、5月21日发表在《自然》（Nature）杂志上的报告的主要作者尼尔斯·梅斯林（Nils Messling）说。“现在，在我看来，我们有了第一个非常有力的证据表明，一些地核实际上最终进入了地幔。”

科学家们已经知道，地球上的大部分黄金（根据 Messling 的说法，超过 99.95%）与铂等其他重元素一起隐藏在熔融的地核中。在地球的早期历史中，陨石相互轰炸，这些贵金属的储藏库在大约 45 亿年前地核形成时形成。

但这项研究表明，至少有一小部分黄金已经逃逸到地表，这提出了一个令人着迷的前景，即如果泄漏继续下去，未来会有越来越多的这种贵金属从地心流向地壳。

“我们的研究结果不仅表明，地核并不像以前假设的那样孤立。我们现在还可以证明，大量的过热地幔物质——数百千万吨的岩石——起源于地核-地幔边界，并上升到地球表面，形成像夏威夷一样的海洋岛屿，”该研究的合著者、哥廷根大学教授马蒂亚斯·威尔博尔德 （Matthias Willbold） 在一份声明中说。

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图中显示了从 1959 年喷发的基拉韦厄壹岐熔岩湖的钻芯部分取样的玄武岩。分析发现，夏威夷熔岩包含少量地核。

尼尔斯·梅斯林

为了找到这种地核-地幔相互作用的证据，Messling 和他的合著者从华盛顿特区的史密森尼学会获得了一些夏威夷火山岩样本。

“有些是潜艇从深海火山带走的，但（其他）它基本上只是看起来非常普通的玄武岩，非常不起眼，你可以在夏威夷的任何地方找到，”他说。“我们从半公斤（1.1 磅）的岩石开始，将其粉碎成粉末，然后在烤箱中与一些不同的化学物质一起融化，最终得到液体形式的样品。”

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该团队从该样本中提取了铂族中的所有元素，其中包括铂本身以及鲜为人知的铑、钯、铱、锇和钌。然后，科学家们将重点放在了钌上，这是一种银灰色的金属，在地壳中与黄金一样稀有。

“地幔中几乎没有钌，”Messling 说。“它是地球上最稀有的元素之一。但地球基本上是由撞击在一起的陨石和陨石（含有）钌组成的，钌在地核形成时进入了地核。所以地幔几乎没有钌，而核心有所有的钌。黄金和铂金也是如此。

研究团队从夏威夷火山岩的样本中提取贵金属。

尼尔斯·梅斯林

地核有两层。一个由铁和镍组成的炽热固体金属球体大约是月球的 70%，半径约为 759 英里（1,221 公里）。液态金属外核的厚度约为 1,400 英里（2,253 公里），延伸到地表以下约 1,800 英里（2,897 公里），或一直延伸到地幔。

相比之下，位于火星外壳和熔融核心之间的地幔是 1,800 英里（2,897 公里）的大部分是固体岩石。

为了确定提取的钌是否最初来自地核而不是地幔，该团队研究了钌的一种特定同位素或类型，在数十亿年前地核形成期间，这种同位素在地球的早期建筑材料中可能更丰富。

“绝大多数黄金和铂等其他贵金属可能是在地球形成的最后阶段由大规模陨石撞击产生的——这个过程被称为晚期吸积，”丹麦哥本哈根大学（University of Copenhagen）地球化学助理教授佩德罗·沃特顿（Pedro Waterton）说，他没有参与这项研究。

玄武岩样品中存在钌同位素表明，至少有一部分岩石是由来自熔融金属核心的材料形成的。

梅斯林说，这是因为人们达成共识，即在地球形成的早期阶段聚结的物质在陨石记录中已不复存在。他补充说，夏威夷等热点火山的岩石中的同位素特征与任何其他已知的岩石或陨石完全不同。

换句话说，梅斯林发现的钌同位素在数十亿年前就被锁在了地核中，因此今天在火山岩中检测到的同位素表明它来自地核。

来源：人工智能学家