卡內(nèi)基(Carnegie)的喬納森·塔克(Jonathan Tucker)和彼得·范·凱肯(Peter van Keken)以及牛津大學的同事最近發(fā)表在《地球化學，地球物理學，地球系統(tǒng)》上的工作表明，地球地幔的構(gòu)成比以前想象的更多。

在演化過程中，我們的星球分成了不同的層-核心，地幔和地殼。每個層都有自己的成分，這些層與相鄰層相互作用的動態(tài)過程可以使我們了解地球的地質(zhì)歷史。

板塊構(gòu)造過程使地殼不斷演化，并在我們星球的宜居性中發(fā)揮關(guān)鍵作用。地球有兩種構(gòu)造板塊：那些擁有大陸生存了數(shù)十億年的板塊，以及大部分被海洋覆蓋的板塊。海洋板塊是由當板塊分開時發(fā)生的地幔物質(zhì)向上運動產(chǎn)生的。它們在大陸板塊下面滑動并返回地幔而被破壞，這一過程也形成了新的大陸殼。

塔克解釋說：“地幔的化學成分受大陸形成的影響，地球科學家可以讀取這一過程留下的化學標記。”

例如，在地殼巖石中發(fā)現(xiàn)的某些元素不能與地幔的礦物很好地發(fā)揮作用。當大陸地殼的形成將這些元素從地幔中抽出時，它們會留下耗盡的殘留物，就像從斯諾錐(Sno-Cone)中吸取果汁并僅留冰一樣。這被稱為地殼提取，通常被認為會產(chǎn)生易于在巖石中發(fā)現(xiàn)和識別的“疤痕”。它還在地幔中留下了耗盡這些特定元素的不同區(qū)域。

塔克解釋說：“長期以來，這些化學疤痕都是結(jié)皮形成的產(chǎn)物。” “但是地幔的不可及性意味著很難確定僅使用巖石和礦物樣品就可以。”

為了探究地幔中這些貧乏儲層的起源問題，塔克，范·科肯和他們的牛津大學同事羅斯瑪麗·瓊斯和克里斯·巴倫丁開發(fā)了一個新模型，該模型表明了“疤痕形成”過程中螯合了不相容元素的過程。其余的地幔不僅發(fā)生在地殼中，而且獨立地發(fā)生在深部地幔中，這要歸功于一直沿舊的海洋板塊被完全拉下。

塔克總結(jié)說：“我們的工作表明，確定地幔組成的過程比我們以前認為的要復雜得多。”