追踪古萨摩亚消失的地幔柱

[ad_1]

Source: AGU Advances

This is an authorized translation of an Eos article. 本文是Eos文章的授权翻译。

当岩浆柱从地球岩石圈中涌出时，就会在地表形成火山、岛屿、海底山和其他地貌。当构造板块在这些地幔柱上移动时，就会形成具有指示意义的热点轨迹，从而标记出地幔柱的位置以及其上方地壳的运动情况。太平洋上最著名的热点轨迹包括夏威夷群岛。另一条轨迹包括萨摩亚群岛，尽管这条轨迹被一个奇特的缺口打断，这个缺口代表了大约3000万年的地球历史。

Jackson 等人找到了萨摩亚热点轨迹缺失部分的解释，并确定了延伸至马里亚纳海沟、可追溯至 1 亿年前的较老部分。作者认为，大约 6000 万年前，太平洋板块运动将翁通爪哇高原（一个拥有极厚岩石圈的大型火山省）推到了萨摩亚地幔柱之上。高原有效地覆盖了地幔柱 3000 万年，抑制了地幔熔融，阻止了新火山结构的形成，导致萨摩亚链出现 3000 万年的空白。

通过将熔岩样本的同位素和地质年代学数据与板块运动模型相结合，研究人员能够将热点轨迹的较老部分和较年轻部分联系起来。他们工作的关键是来自马莱塔岛的新证据，该岛是所罗门群岛的一部分，位于萨摩亚群岛以东约 3000 公里处。在那里，在翁通爪哇高原的边缘，研究人员发现了 4400 万年前的火山岩，其地球化学指纹与萨摩亚热点的熔岩相匹配。研究结果表明，形成这些岩石的火山喷发源自同一热点，并提供了这些部分之间缺失的联系。

作者概述了翁通爪哇高原抑制或转移萨摩亚柱岩浆的情景，认为地幔熔融很可能在很大程度上受到抑制，尽管马莱塔熔岩可能是一个例外。他们说，这项新研究确定了一种以前未知的地质过程，称为“地幔柱-高原”相互作用，充实了以前关于热点历史的理论。作者在其他地方也发现了这一过程的证据，表明翁通爪哇高原也移动并抑制了Rarotonga热点，同样，Manihiki高原抑制了Pitcairn和Society热点。这三个热点都与同名岛屿的形成有关。

在一篇相伴随的文章中，黄提出，高原可能并不总是厚到足以阻止地幔柱完全融化，这可能导致在较低温度下熔化的富集物质优先熔化。这种优先熔化可能意味着热点熔岩并不总是代表它们产生的地幔柱。此外，黄指出，地幔柱与高原相互作用的发生可能意味着地幔柱的全球物质通量被低估了，因为一些地幔柱可能暂时被封住而没有产出。(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2023AV001079 and https://doi.org/10.1029/2024AV001464, 2024)

—科学撰稿人Nathaniel Scharping (@nathanielscharp)

This translation was made by Wiley. 本文翻译由Wiley提供。

Read this article on WeChat. 在微信上阅读本文。