同济教授挑战“地幔羽”假说 认为地球各大板块边界“隆起”或并非缘于地幔内部温度异常

　　本报讯 （记者 张炯强）今年2月14日，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的迪克教授在国际权威科学刊物《自然》杂志联合发表文章《支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据》，文章指出，地球各大板块边界“隆起”，或许并非由于地幔内部温度异常，这一观点对沿用40多年的“地幔羽”假说提出了挑战，是地质学领域研究的一个重要突破。这是记者今天上午从同济大学举行的新闻发布会上获悉的。

　　 “隆起”成因早有假说

　　地球科学家对地球内部的认识总是始于对地球表面的观察。基于对大西洋两岸陆地边界相合性等方面的证据，魏格纳于1912年提出了著名的“大陆漂移”假说；随后经过众多科学家的不懈努力，最终于上世纪50-60年代确立了“板块构造学”理论，从根本上改变了人们对地球内部运动的认识。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的成因，至今仍没有合理统一的解释。

　　约40年前，摩根提出了“地幔羽”假说，认为是地幔内部温度的局部异常导致的大规模岩浆涌出地表形成了这些“隆起”或海山，“隆起”或海山代表了较厚的地壳或洋壳。其中最通用的例子，就是在大西洋洋中脊上的冰岛隆起和在太平洋板块内部的夏威夷海山链。全球的地球化学对比研究似乎也支持这一假说。

　　 《自然》杂志发表成果

　　周怀阳教授的研究则发现了不同的结果。他们发现，与已有的地球物理和地球化学预测不同，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平方公里大小的区域几乎完全缺失洋壳，地幔直接出露于地表。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。周怀阳教授指出，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。

　　英国剑桥大学麦柯勒伦教授在同期《自然》杂志上撰文对该研究成果进行了评述。除了《自然》杂志社所属各种媒体之外，其他一些国际著名科学媒体也发专文对这一成果进行了报道。这项研究成果得到了国家科技部973项目、中国大洋矿产资源研究开发协会和美国自然科学基金委的资助。

荐稿人:wdl 2013-02-21 执行编辑: xwf  2013-02-21   责任编辑:tmy  2013.2.22