地球科學家發現了地球表面下一個緩慢而令人驚訝的過程。這有助於刺激海洋火山噴發。
南安普頓大學的研究人員發現，大陸碎片正逐漸被拉離海底並被捲入大洋地幔中。這是海底下面一層溫暖的、大部分為固體的層，緩慢循環。當你到達那裡時，來自這片大陸的物質可以引發火山噴發數千萬年。
這一發現有助於解決一個長期存在的地質謎團：為什麼一些遠離板塊邊界的海洋島嶼具有明顯大陸性的化學特徵？儘管它位於浩瀚大海的中央。
該研究發表於 自然地質學該項目由來自南安普頓大學、波茨坦 GFZ 亥姆霍茲地球科學中心、波茨坦大學、女王大學（加拿大）和斯旺西大學的國際團隊進行。
地幔深處古代化學的線索
海洋島嶼，如印度洋東北部的聖誕島。通常存在一些濃度異常高的“完整”元素。通常來自不同的大陸。科學家將這種混合過程與蛋糕攪拌機的運動進行了比較，折疊了從地球深處回收的舊成分。
多年來，地質學家一直認為這些豐富的元素來自海洋沉積物，這些沉積物隨著板塊下沉而被拉入地殼。或者來自被稱為地幔柱的熱岩柱的上升。
然而，這些解釋有其局限性。一些火山地區沒有再生地殼的證據。而其他地區則顯得太淺且寒冷，無法被深層地幔驅動。
“幾十年來，我們就知道海洋地幔的部分區域似乎受到了奇怪的污染。就好像古代大陸的碎片進入了那裡，”南安普頓大學地球科學教授、該研究的主要作者托馬斯·格農（Thomas Gernon）說。 “但我們無法充分解釋這些大陸物體是如何到達那裡的。”
大陸正在從下面剝落
研究人員提出了一種新機制：大陸不僅僅在表面上彼此分離。但它也會從下面掉下來。並且跨越的距離比科學家們認為可能的更遠。
為了測試這一點，該團隊創建了一個計算機模型，模擬地殼和大陸地殼在構造力拉伸時的行為。
研究表明，當大陸開始分裂時，地球深處的強大壓力會觸發它們。緩慢移動的“構造波” 這種滾動運動沿著大陸底部 150 至 200 公里深處移動，破壞並逐漸將物體從深層根部拉開。
這個過程發生的速度極其緩慢。它的速度大約是蝸牛的百萬分之一。隨著時間的推移，這些分離的碎片被橫向攜帶 1,000 多公里進入大洋地幔。數千萬年來，它們一直是火山的食物來源。
研究合著者、來自波茨坦 GFZ 的 Sascha Brune 教授解釋說：“我們發現，在大陸分離很久之後，地幔仍然繼續感受到大陸破裂的影響。當新的海洋盆地形成時，該系統並沒有停止——地幔仍然活躍。重組和運輸豐富的物質遠離其起源地。”
來自印度洋的線索
為了支持他們的模型，該團隊分析了印度洋海山省等地區的化學和地質數據。它是一億多年前岡瓦納超大陸分裂後形成的一組火山岩層。
他們的發現表明，岡瓦納大陸分離後不久，富含大陸物質的岩漿脈沖在地表噴發。隨著時間的推移，隨著來自大陸下方的物質流量減少，這種化學特徵逐漸消失。值得注意的是，這種情況發生時沒有深層的皮毛覆蓋。這挑戰了長期以來關於火山起源的假設。
傑農教授補充道：“我們並沒有切掉地幔。但這一發現指出了一種全新的機制，它也決定了地幔的成分。地幔波可以將大陸物質團塊帶到海洋地幔深處。它們留下的化學特徵在大陸分裂後仍會持續很長時間。”
這項研究還建立在該團隊之前的工作基礎上，該工作表明緩慢移動的地幔波可以對大陸深處產生巨大的影響。先前的研究表明，此類波可能有助於引發鑽石噴發。甚至重塑距大陸地殼數千公里的地貌。
