近日，中石大地球科學(xué)學(xué)院江強(qiáng)副教授與澳大利亞科廷大學(xué)等單位研究人員在《Nature Communications》上發(fā)表論文，揭示世界上最長(zhǎng)的海底線性山脈的形成機(jī)理及其深部地幔過(guò)程。
位于印度洋海底的東經(jīng)九十度海嶺是一條沿東經(jīng)90°線分布的、長(zhǎng)度超過(guò)5000km的巨型海底山脈。關(guān)于該海底山脈的形成，一般認(rèn)為是印度板塊在向北漂移過(guò)程中、與歐亞大陸碰撞前，位于板塊下方、位置相對(duì)于地球固定的凱爾蓋朗地?！盁狳c(diǎn)”活動(dòng)造成的。然而，近年來(lái)越來(lái)越多關(guān)于太平洋的地幔熱點(diǎn)的研究表明，熱點(diǎn)在地質(zhì)歷史時(shí)期的位置并非一直固定，可能存在一定的運(yùn)動(dòng)歷史。位于印度洋的地幔熱點(diǎn)位置是否固定？東經(jīng)九十度海嶺是否是位置固定的熱點(diǎn)活動(dòng)在北漂的印度洋板塊上方遺留的產(chǎn)物？
東經(jīng)九十度海嶺的地理位置
針對(duì)以上問(wèn)題，由江強(qiáng)副教授和澳大利亞科廷大學(xué)、瑞典烏普薩拉大學(xué)、澳大利亞昆士蘭大學(xué)以及美國(guó)休斯頓大學(xué)的科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)利用高精度的40Ar/39Ar定年技術(shù)，系統(tǒng)測(cè)試了自1972年以來(lái)多個(gè)大洋科考航次從東經(jīng)九十度海嶺所采集的玄武巖樣品的精確年齡。新的數(shù)據(jù)表明，形成東經(jīng)九十度海嶺的火山活動(dòng)并非如之前認(rèn)為的那樣以均勻的速率由北向南遷徙，而是經(jīng)歷了至少4個(gè)階段的速率變化。結(jié)合板塊運(yùn)動(dòng)重建、地球物理和地球化學(xué)等數(shù)據(jù)，該研究提出東經(jīng)九十度海嶺在形成過(guò)程中，凱爾蓋朗熱點(diǎn)經(jīng)歷過(guò)至少四次往南和往北方向的運(yùn)動(dòng)，這種頻繁而快速的運(yùn)動(dòng)可能跟起源于地幔深部的地幔柱與大洋擴(kuò)張脊多階段的相互作用有關(guān)。這些結(jié)果表明，地幔柱-洋中脊相互作用等淺部的地幔對(duì)流過(guò)程可能在地幔柱和熱點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中扮演了重要的角色。
研究成果對(duì)認(rèn)識(shí)地幔柱和熱點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制、地球多圈層相互作用具有重要意義。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-54092-6
