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地幔过渡带与浅层循环对流问题
相关假说有板块俯冲不断向地幔过渡带输送大洋岩石圈物质，却没有证据表明地幔过渡带向浅部软流圈等也有较大规模的对流输送，只有些零星的岛链热点熔浆上涌，未发现大规模未亏损地幔物质上侵，那么，不断俯冲的大洋岩石圈都跑到哪里去了？究竟有多大的俯冲份量？是整个大洋岩石圈俯冲还是只有带洋壳榴辉岩相变带俯冲至地幔过渡带，而岩石圈地幔的大部分俯冲至软流圈深度时即发生熔融分异，向上折返并形成诸如南海、菲律宾海等边缘海？目前好像还没有过硬的俯冲至地幔过渡带的证据，都是些地震波物探及数据模拟，比如有北大学者认为，进入地幔过渡带，亚稳态橄榄石相变成致密的尖晶石相之前可以比周围地幔低温600℃或者只有600℃左右(地幔过渡带正常温度1500～1650℃)。只是不明白，相变前的低密度是如何具有高波速的？大洋软流圈浅，按地温梯度，大洋岩石圈未俯冲前在30～40km深度就能达到600℃，俯冲岩石圈应该不是隔热或绝热的。从网上查到的地幔岩石矿物在相应环境下的热导率：玄武岩热导率低为1.3～2.9W/m.k(瓦/米.开)，花岗质陆壳热导率要高于洋壳玄武岩达到2.4～3.8W/m.k；高温(400～1300k)高压(4～10GPa)下橄榄岩具有偏低的热导率2.5～4.5W/m.k，但常温下或5GPa以下试验数据为4～6.5W/m.k；橄榄石热导率具有各向异性，平行流动面方向的热流可比垂向高出30%；俯冲洋壳发生榴辉岩相变会变成热的良导体。判断洋壳辉长岩的热导率应居于花岗质岩石与分异前原橄榄岩之间约3～3.5W/m.k，被分异提纯后深部岩石圈地幔(5～10GPa)的橄榄岩具有较低的热导率约2.5～4.5W/m.k，而软流圈橄榄岩的热导率估计在4～6.5W/m.k之间。大洋岩石圈地幔具有异常高的剪切波速意味着其具有低的热导率，不然会被软流圈上升的热流所软化塑变。（mrbosh.2022.7.8) |
