深部地殼(Earth’s Deep Crust)中的熱毯
國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯
對地球的地殼內部岩石之相關研究指出,下部地殼是良好的絕熱體,受到這項發現影響的結果相當多,其中之一就是地殼會產生更多岩漿的可能性大增。
由法國學者Jean Braun在2009年3月的自然期刊刊登的文章中寫道:我們對於大陸地殼最深處(平均深度約30-40公里)的溫度暸解不多,因為在這樣的深度下,並無法直接從鑽井或礦坑中測量溫度。而溫度會影響到許多地質作用,包括讓下部地殼中的岩石熔化產生岩漿,以及使岩石產生形變。這些熱主要來自地殼下面的地函,而過程中溫度的高低變化,可藉由地殼的熱傳導來調節:較高的傳導率(conductivity)會使熱流動的較快,使得地殼底部的溫度較低;反之,較低的傳導率會使熱的傳導作用變差,使得地殼底部的溫度較高──由於下部地殼是良好的絕熱體,因此發揮了類似毛毯的功用。
因為要實際精確測量岩石對熱的傳導率有困難,所以早期的研究都假設岩石對熱的傳導率是固定值,不受溫度變化的影響。但現在Whittington和其同事根據新技術,如雷射閃光分析(laser-flash analysis),可將小型的岩石樣本(10mm×1mm)的一端置於熱熔爐中,維持在某個溫度接受雷射脈衝,然後測量熱傳導到另一端所需的時間,再仔細經過模型校正,以得出精確的熱傳導率。