深地球模型追踪了2.7亿年来横跨海洋的海山形成过程
模拟了热地幔的三维结构演化。图片来源：自然地球科学（2026年）。DOI：10.1038/s41561-026-02006-0
（化石网cnfossil.com）据中国科学院：超过4万座海山——这些海底山脉不露出海面——散布在海底。有些形成线性链，而另一些则以分散、孤立的特征形式出现，不属于明确的火山链。
尽管海山数量众多，科学家们对它们的起源一直持不确定态度。
夏威夷群岛是一条长海山链的一部分，科学家认为该链是由从核心-地幔边界升起的热地幔柱形成的。这就是经典热点假说的核心。根据这一解释，地幔柱在运动的构造板块下方导致部分熔融，形成如夏威夷-皇帝链这样的火山链。然而，这一假说无法解释海山的起源，因为只有大约50条海山链符合经典热点模型。
为了完善这一假设，中国科学院地质与地球物理研究所（IGG）刘立军教授领导的研究团队利用前所未有的计算能力和模型分辨率，重建了过去2.7亿年地球内部的动态演化。团队确定了一个统一的深部地球动力学机制，该机制促成了广泛分布的海山形成，扩展并完善了经典地幔柱模型。
该研究于6月10日发表在《自然地球科学》杂志上。
研究人员利用计算机模拟分析了深根地幔柱的时空行为及其在海洋盆地火山活动中的作用。他们指出，线性、有序的海山链和孤立分散的海山的形成和演化，都与软流圈部分区域（上地幔区域）温度升高密切相关。这些高温区域称为软流圈热异常，是由起源于地核-地幔边界的地幔柱产生的。
以太平洋板块为例，在地幔柱上升的早期阶段，大量地幔柱产生的热量在年轻的太平洋岩石圈下积累，形成了广泛的软流圈热异常。这些异常与西太平洋海山省散布的海山在时空中表现出明显的对应关系。
模拟显示，在后续演化过程中，地幔柱可能从下地幔根部或地幔过渡带内分裂，产生次级地幔柱。这一过程进一步增加了模拟热点数量，并为生成额外海山链创造了有利条件。
与这些羽流相关的高温物质可以在地质时间尺度内持续存在于软流圈内，并在地幔对流的影响下逐渐迁移和扩散。这些残余热异常的建模温度与相应位置观测到的海山高程呈显著线性相关。
这些结果表明，软流圈热异常可以产生众多小型分散的海山，支持了此类热异常区域作为“海山酿造带”的观点。
出版信息
Hao Dong等，海洋板内火山活动的深地幔柱起源，《自然地球科学》（2026年）。DOI：10.1038/s41561-026-02006-0
