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“支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据”对“地幔羽”假说提出挑战

收藏 打印 发给朋友 来源: 中国化石网 网站编辑:杨毅
热度177票 浏览537次 时间:2013年2月25日 10:30

同济大学海洋与地球科学学院周怀阳教授作为第一作者,与美国伍兹霍尔海洋研究所迪克教授,近日在《自然》杂志上联合发表了题为《支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据》的论文,对沿用40多年的“地幔羽”假说提出挑战。这是地质学领域研究的一个重要突破。

1912年,德国著名科学家魏格纳提出了“大陆漂移”假说,随后在众多科学家的努力下,“板块构造学”理论得以确立。然而,对板块内部及板块分离边界(洋中脊)上众多的隆起或海山是如何形成的,至今仍没有合理统一的解释。大约40年前,摩根提出的“地幔羽”假说曾在很长一段时间占据主流地位。

“地幔羽”假说认为,地幔内部温度的局部异常导致大规模岩浆涌出地表,形成隆起或海山,隆起或海山代表了较厚的地壳或洋壳。而周怀阳团队通过地质取样发现,在西南印度洋洋中脊上,有一块绵延3100公里长、大小与冰岛隆起大致相当的马里安隆起地表,那里广泛分布有通常被认为代表地幔的橄榄岩。在马里安隆起东段的53°E洋脊段上,有约3200平方公里的区域几乎完全缺失洋壳,地幔如同一只剥了壳的鸡蛋,直接出露于地表。他们经过细致甄别和论证后认为,马里安隆起的洋壳很薄,十分不均匀;造成马里安隆起的主要原因是地幔的成分异常,而不是地幔内局部的温度异常。周怀阳指出,部分地幔因为缺少了一些金属物质而变得较轻,被称为“亏损地幔”,亏损地幔在均衡作用下产生了隆起;而地幔的亏损原因则可追溯到1.8亿年前南极板块和非洲板块分离时发生的大规模火山作用或甚至更早的地质历史事件。

这一研究令地球科学界感到振奋,被认为给“地幔羽”理论“钉上了最后一根棺材钉”。英国剑桥大学教授麦柯勒伦评论,如果这一对印度洋洋中脊地质观测的解释是正确的话,将对人类深入理解地幔具有重要意义。


科技日报 沈海燕 王春

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