测试构造板块的强度

火山和地震有什么共同之处?除了《但丁之峰》等经典电影，火山和地震都发生在构造板块的边界。现在，科学家们已经测量了这些构造板块的强度，解决了一个长期存在的分歧。

实验室对构造板块强度的估计差异很大，与现实世界的观测结果相比，似乎高估了强度。多年来，这种差异一直是地质学家们头疼不已的原因。

现在，牛津大学研究员拉尔斯·汉森和他的同事在科学的进步研究人员使用了一种名为“纳米压痕”的新技术来解决这个问题。

这项技术需要将一个微小的钻石触针插入矿物橄榄石的晶体中，橄榄石是岩石中常见的一种成分，可以给构造板块带来力量。汉森发现，晶体强度的测量取决于他使用的钻石笔的大小:针尖越大，晶体似乎越弱。

材料科学家对这种效应很熟悉，但在地球科学领域却不太为人所知。根据汉森的说法，这意味着由大晶体组成的岩石看起来比实际情况要弱。另一方面，具有较小晶粒尺寸的岩石会显得更坚固。

汉森说:“我们查看了所有这些以前的数据集，并绘制了测量强度与晶体大小的关系，我们意识到这是一个非常好的关系。”

研究小组研究的岩石是在地下深处固体岩石与熔融岩浆相遇的地方发现的。这就是所谓的岩石圈地幔。科学家们可以从火山带来的样本中找到岩石晶体大小的线索。

未来的研究现在可以使用地质上相关的晶体尺寸来更准确地估计构造板块的强度。此外，科学家们现在正在使用强大的x射线来检查经受极端压力和温度的晶体样品。一种叫做x射线衍射的技术可以用来观察晶体样品中的原子间距，这可以表明样品受到的力。

有了这些现代技术，科学家们可以着手回答这个领域的重大问题。例如，是否存在一个临界的晶体尺寸，超过这个尺寸，更大的晶体并不意味着更弱的岩石?此外，除了橄榄石之外，还有大量不同类型的矿物质需要研究，以全面了解板块深度的不同结构强度水平。正是这种方法将使我们更深入地了解我们脚下的动态过程。