土耳其“躺”在地震带上，所以地震频发，关注和研究土耳其下方地球地幔的华俊林（音译）博士后，可以说歪打正着，意外有了新发现——隐藏在地球下方几乎普遍存在的熔岩层！
2023-02-11土耳其地震在一天内连续发生两次地震，地震的震级都是7.8级，震源深度都是20千米，给土耳其带来了巨大的灾难。屋漏偏逢连阴雨，地震发生后，土耳其又出现了暴风雪天气，被废墟掩埋的民众，除了忍受身体被挤压的痛苦之外，还要忍受寒冷和饥饿的考验。
土耳其这场怪异的地震，也引发有的网友的猜想，会不会是某国发动的气象战争？面对一件事，公说公有理婆说婆有理，仁者见仁智者见智，都是很正常的。到底是不是真的气象战争，无人知晓。
抛却气象战不谈，从地质学的角度看，土耳其发生地震是很正常的，因为土耳其就位于地震带上（喜马拉雅-地中海大地震带），在地震带上处于板块与板块的交界地带，板块运动是很活跃的，发生地震也是很自然的。
估计土耳其的这场大地震引起了世界上很多专家学者的注意，都在关注着这场地震发生的原因。其中美国得克萨斯大学的一名博士在研究土耳其地下地幔的地震图像时，发现了地球的一个隐秘地层，位于地表以下100英里（约161公里）处的熔岩区域，至少覆盖了地球的44%。
看到这里，估计不少网友会感到很惊讶：原来我们直接睡在岩浆上面啊？有朝一日，地球上的我们会不会都变成了爆米花？
其实，这种担忧多多少少有些杞人忧天的意思了。天上确实会坠落陨石，也有砸中人的概率，但是这种可能性是非常小的。当然，对被砸中的人来说，概率是百分之百的。而对其他人来说，概率就变得非常小。
岩浆喷发也是如此，世界面积非常辽阔，有些地方分布着活火山，火山喷发也是很正常的，熔岩流动也是很自然的。根据新闻资料显示，火山喷发也有导致民众伤亡的消息。比如2021年，刚果（金）东北部的尼拉贡戈火山在晚上突然喷发，导致30多人死亡。印尼爪哇岛塞梅鲁火山爆发造成至少14人的死亡。在这些去世的民众当中，有些是被烧死的，有些是吸入了烟尘或有毒气体。即便如此，放眼全球的话，出现这种情况的区域还是极少数的。
回答这个问题之前，先简单科普一下地球的内部结构吧。高中毕业的网友，应该都学过关于地球的知识，科学家把地球分成了三个圈层，最外面是地壳，然后是地幔，最里面是地核。根据我的理解，地球就像一个煮熟的鸡蛋。鸡蛋的外壳就相当于地壳，鸡蛋白相当于地幔，蛋黄相当于地核。
其实仔细观察，煮熟的鸡蛋蛋壳和鸡蛋白之间有一个白色的膜，类似于莫霍界面（地壳和地幔的界线），鸡蛋白和鸡蛋黄之间也有一个分界，类似于古登堡界面（地幔和地核的界线），如果掰开鸡蛋黄的话，你会发现蛋黄还能分成两层，类似于内核和外核。自然就是如此奇妙。
火山喷发的岩浆来自哪里呢？来自地球内部的软流层。准确说是来自上地幔顶部的软流层，软流层以上就是岩石圈了。软流层是一种什么东西呢？根据我的理解，软流层既非固体，也非液体，而是介乎于固态和液态之间的物质状态，就像把一些碎玻璃放进煤炭炉子里烧一段时间那样，碎玻璃就会变成熔融状态。
根据美科学家的观测，地表之下44%的区域都分布着岩浆，那么这些暗流汹涌的地方是不是都会发生火山喷发呢？
答案当然是否定的。
什么情况下，岩浆才会喷出地表呢？科学家研究发现，分布在上地幔顶部的熔融状态的岩浆物质，在高温高压条件下，因地壳运动导致岩层发生断裂，聚集在地下的岩浆就会沿断裂向地面运移，直至喷出地表，出现火山喷发的现象。
也就是说，只有在岩层出现断裂的地方，才有可能出现火山喷发的现象。
说起这话题，还得谈到地球的内部圈层结构，地壳是由岩石组成的，地幔是由致密的造岩物质组成的，上地幔是由超基性岩组成的，下地幔由金属硫化物和氧化物组成的。地核是由外核和内核组成的，有人说内核是由固态的铁和镍组成的，而外核则是熔融状态的铁在流淌。我赞成这种说法。
地球的内部到底有什么？有十八层地狱，还是有神秘的地心人？未知领域总是能激发人们的无限遐思。估计前苏联也是为了探个究竟，就想用钻机把地球打穿一个洞（计划钻孔的深度是1.5万米），看看里面到底有什么。最终的结果，很多网友都知道了，钻到到12262米的时候就停止了这项伟大的探索行动。
为什么停止呢？网上也有很多传言：有人说地球深处传来鬼哭狼嚎的声音，吓得不敢继续下去了；有人说是地球内部的温度太高了，超出钻头所能承受的温度极限，不得不停止等等。对这几种说法，我比较赞成第二种说法。
科学家探测发现，在地球的常温层以下，地球内部的温度是随度增大而增高的（每增加100m深度，温度平均升高3℃）。在上地幔的顶部，有些岩性物质在高温高压条件下，就能被高温“熔融”，变成了岩浆。
岩浆在向地表喷涌的过程中，温度会逐渐降低而冷却，最终变成岩石，成为火山岩。喷出地表的岩浆生成的岩石叫做玄武岩，满是气孔。没有喷出地表形成的岩石叫做花岗岩，质地紧密，没有气孔。火山喷发的时候，还会喷出大量的火山灰，对人们的生产生活造成较大的影响。
宇宙当中有太多的未知秘密，我们赖以生存的地球也充满了无限的秘密。地球是我们共同的家园，要想让家园变得更加美丽，必须做到人地关系协调发展才可以。当然，这些知识需要科学家去研究探索，对我们普通老百姓来说，过好当下就是最正确的选择。
正是所谓的兵来将挡、水来土掩，没有过不去的火焰山，没有趟不过的通天河。
2023-02-10
土耳其“躺”在地震带上，所以地震频发，关注和研究土耳其下方地球地幔的华俊林（音译）博士后，可以说歪打正着，意外有了新发现——隐藏在地球下方几乎普遍存在的熔岩层！
土耳其铁轨因强震而扭曲
土耳其道路因强震而横向断裂错位
按照传统概念，我们赖以生存的地球构造组成，从外向内依次是薄薄的地壳、地幔、外核和内核。
地球构造示意
地球构造示意
华俊林博士后关注的地幔结构又分为上地幔和下地幔。其中，在上地幔顶部、地表岩石圈下面，还有一层软流层（下图桔红色）。软流层位于地球表面以下约100~700公里之间。
大家都知道之所以火山喷发、地震等自然灾害发生，是因为地球板块运动的结果。世界上的海洋和大陆位于15个主要移动和移动的块上，称为构造板块，它们由下地壳和上地幔组成。
地球上的构造板块运动趋势
几十年来，科学家们一直试图解开地球构造板块如何运动的谜团。众所周知，上地幔顶部的软流层在板块构造中起着重要作用，因为它形成了一个相对柔软的边界，使构造板块能够穿过地幔。但是，为什么地表坚固的岩石圈之下，为什么紧接着就有相对柔软的软流层，它们为什么会变软，一直没有得到很好的研究。
早在2020年，华俊林（音译）还在美国布朗大学读博士时，就关注土耳其所处地幔的地震图像研究，当时他就在软流层中发现了部分熔融岩石的迹象。在一篇名为《在安纳托利亚地区测试的多频Sp堆叠新方法》的论文中，华俊林博士指出，在土耳其安纳托利亚地区布点研究时发现那里的软流圈具有低地震波速，与高地幔温度一致，并且可能只有一小部分呈现出部分熔融状态，正如地表存在火山场所表明的那样。他称之为“虚弱低速层”，只是这个部分熔化的岩石层到底有多深，当时还没有研究透，只是用地震横波的成像方法，测出整个安纳托利亚地区软流层上、下边缘的深度。
覆盖土耳其安纳托利亚板块的研究区域地图，布满了多个Sp 接收器功能的电台
其实呢，华俊林之前的一些科学家早就发现了软流层存在部分熔融的岩石层，不过大家都把这种现象当成一种异常，而非常态，因此忽略了它的存在。
在布朗大学读完2年硕士、3年博士学位之后，2021年8月华俊林来到德克萨斯大学奥斯汀分校，在杰克逊地球科学学院做博士后研究员。在这里，他继续研究上地幔中软流层。在地球内部寻找新层的想法来自于他。
华俊林博士后（音译）
于是，华俊林通过分析了来自全球分布地震台站的接收器功能数据，收集了从世界各地的地震探测器拍摄的700多张图像，以对虚弱圈低地震速度带的下游进行成像，并绘制了全球软流圈地图。
上地幔软流层中的低速熔融层示意（图中红色斑点处）
这里有个疑问，他们怎样测速呢？因为以现在的技术，科研人员根本无法到达软流层，前文说过，它距地表100多公里。但是科研人员可以用间接方法来实现，他们可以使用地震成像和来自地球深处的样本的化学成分来探明地球的这一部分，就像医生会使用超声波和血液化学来确定患者的状况一样。科学家们一直在使用地震产生的地震波穿过地球内部来研究地震波在这些内部层的传播速度，类似于医院的CT扫描。
软流层中的部分熔融层示意
在研究这些图像、制作地图时，通过数据分析，华俊林看到了地震波如何穿过地壳下的不同物质，包括到达探测地点的速度、方向和时间的变化，部分熔融层中熔体的存在意味着地震波移动得更慢。他注意到地震波在撞击地表以下150公里深度的隐藏融化岩石层时会减慢速度。他的团队称该区域为“PVG-150”，意为“150公里处的正速度梯度”。
他们惊讶地发现“地壳下部分熔融岩石的迹象”，但是它们根本不是异常的，而是似乎在“不同地点的软流层最热的地方”普遍存在，熔融岩石出现在软流层达到的最高温度约1450℃。新发现的部分熔融层位于地球表面以下161公里处。该层是软流层的一部分，位于构造板块下方。软流层以坚实但可塑性的岩石的柔软层形式存在，可导致构造板块移动和移动。他们形象地称之为“蜂蜜”或“部分熔化的巧克力”。
在地幔中，对流或热传递随着热、密度较低的物质上升和较冷、密度较高的物质下沉而发生。研究人员认为，固体岩石和对流的存在有助于板块运动。之前的科学家们一直争论软流层中部分融化的岩石如何促进其上方构造板块的流动，部分原因是关于这些粘稠岩石在这一层中的丰度和分布还有很多东西需要了解。虽然人们可能认为大片融化的岩石会使软流层变软，从而为板块流动提供一条容易的滑行路径，但这些层与构造运动之间的确切关系仍然是一个谜。
华俊林团队最开始也直觉地认为“熔化的东西必须在材料的粘度中发挥重要作用”，但与直觉相反，随后的研究发现：即使熔融的岩石在软流层中分布相当广泛，它对地幔流动的影响也非常小。这些熔体并没有显著影响板块构造的表达方式，这意味着固体岩石变形的物理学仍然是控制板块运动的因素。
研究结果表明，软流层内存在一个全球广泛的、部分熔融的区域，比例大约占到44%，但低软化层粘度主要由随深度逐渐的压力和温度变化控制，不过熔融层对构造板块的运动几乎没有影响。
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