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  • 同济教授挑战“地幔羽”假说

    来源:www.cecemca.com 发布时间:2020-01-26

    同济教授对“地幔柱”的假设提出质疑,认为地球主要板块边界的“抬升”不是由于地幔的异常温度造成的。

    今年2月14日,同济大学海洋与地球科学学院的周淮阳教授作为第一作者,与美国伍兹霍尔海洋研究所的迪克教授在国际权威科学期刊《自然》上联合发表了一篇文章《支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据》。文章指出,地球主要板块的边界“隆起”,也许不是由于地幔的异常温度,这挑战了已经使用了40多年的“地幔柱”假说,是地质学领域的一个重要突破。记者从今天上午在同济大学举行的记者招待会上了解到。

    “隆起”一直被假设为形成的原因。

    地球科学家对地球内部的理解总是从观察地球表面开始。基于大西洋两岸陆地边界一致性的证据,魏格纳在1912年提出了着名的“大陆漂移”假说。后来,经过许多科学家的不懈努力,“板块构造”理论终于在20世纪50-60年代建立起来,从根本上改变了人们对地球内部运动的认识。然而,对于板块内和板块分离边界(大洋中脊)上众多脊或海山的成因,仍然没有合理和统一的解释。

    大约40年前,摩根提出了“地幔柱”假说,认为由于地幔中局部温度异常,大规模岩浆从地球表面涌出,形成代表较厚地壳或海洋地壳的这些“凸起”或海山。最常见的例子是冰岛在大西洋中脊的隆起和太平洋板块内的夏威夷海山链。全球地球化学对比研究似乎也支持这一假设。由

    《自然》杂志

    周淮阳教授发表的研究结果发现了不同的结果。他们发现,与现有的地球物理和地球化学预测不同,在中国西南部的印度洋海脊上有一个3100公里长的马里隆起,其大小与冰岛隆起大致相同,在冰岛隆起中,橄榄岩(通常被认为代表地幔)分布广泛。在马里隆起东部的53 E山脊上,大约3200平方公里的区域几乎完全没有海洋地壳,地幔直接暴露在地表。经过仔细的筛选和论证,他们认为玛丽安隆起的海洋地壳非常薄而且不均匀。马里隆起的主要原因是地幔成分异常,而不是地幔局部温度异常。周淮阳教授指出,由于缺乏一些金属材料,地幔的一部分变得更轻,这被称为“衰竭地幔”,衰竭地幔在平衡作用下膨胀。地幔的损失可以追溯到1.8亿年前南极和非洲板块分离时发生的大规模火山活动,甚至更早的地质和历史事件。

    剑桥大学的麦克莱伦教授同时在《自然》杂志上写了一篇文章对研究结果进行评论。除了隶属于《自然》杂志的各种媒体外,其他国际知名的科学媒体也发表了关于这一成就的专题文章。研究成果得到了国家科技部973计划、中国海洋矿产资源研究开发协会和美国自然科学基金会的支持。

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