新華網上海２月２１日電（記者 仇逸）質地堅硬、含深色粗粒、手感厚重，採自西南印度洋的橄欖巖有望更新並豐富人們對地球內部的認識。同濟大學海洋與地球科學學院周懷陽教授作為第一作者，聯合美國伍茲霍爾海洋研究所迪克教授共同撰寫的論文《支撐馬裡安隆起虧損地幔的薄洋殼證據》，作為主題論文日前在國際著名學術期刊《自然》（Ｎａｔｕｒｅ）雜誌刊登。
論文聚焦西南印度洋底一段綿延３１００公裡長的隆起地表，通過洋底實際密集採樣，發現廣泛分布於這一隆起地表的，並非人們通常認為的因高溫導致火山巖漿湧出而形成的玄武巖，而是代表地幔的橄欖巖。這一研究成果由此對４０多年前外國學者提出並沿用至今的「地幔羽」假說提出了挑戰。
何謂「地幔羽」假說？周懷陽教授介紹說，對於大陸板塊內部及板塊分離邊界為何有眾多隆起、海山因何形成等疑問，至今仍沒有合理統一的解釋。上世紀７０年代，摩根提出了「地幔羽」假說，認為是發起於殼幔邊界的溫度的局部異常所導致的大規模巖漿湧出地表，形成了這些隆起或海山。其中最通用的例子是在大西洋洋中脊上的冰島隆起和在太平洋板塊內部的夏威夷海山鏈。全球的地球化學對比研究似乎也支持這一假說。
２０１０年１月，周懷陽教授研究團隊乘坐科學考察船，在西南印度洋綿延３１００公裡長、大小與冰島隆起大致相當的馬裡安隆起東段，東經５３度洋脊段的地表，運用多波束測深儀進行詳細地形測量，並採用拖網、深海電視抓斗等採樣設備，從３０００多米深的洋底進行密集的地質採樣。一批批樣品上甲板後，令團隊成員大感意外：在這一塊３２００平方公裡的區域，捕獲到的基本上都是類似這樣的橄欖巖，而並非原來料想的玄武巖。「這就說明這一段幾乎完全缺失洋殼，地幔直接露於地表。」周懷陽說，「這就好比是雞蛋沒有蛋殼，蛋白直接裸露在外。」
論文中也首次展示了美國伍茲霍爾海洋研究所迪克教授及其同事在此之前長達３５年期間，沿著西南印度洋洋中脊開展的星星點點取樣所積累的地質數據。
中美學者聯手合作，經過細緻甄別和論證後認為：馬裡安隆起的洋殼很薄，十分不均勻；造成馬裡安隆起的主要原因，並不是人們通常認為的地幔內局部溫度異常導致，而是地幔的成分異常，是因缺少一些易熔的金屬物質而變得較輕的虧損地幔組成成分在均衡作用下產生了隆起；而地幔的虧損原因則可追溯到１．８億年前南極板塊和非洲板塊分離時發生的大規模火山作用或甚至更早的地質歷史事件。
英國劍橋大學麥柯勒倫教授在同期《自然》雜誌上撰文對該研究成果進行了評述，認為「如果周和迪克對於來自印度洋洋中脊地質觀測的解釋是正確的話，那麼他們的工作將對我們深入理解地幔具有重要的意義」。
這項研究成果得到了中國大洋礦產資源研究開發協會、科技部９７３項目和美國自然科學基金的聯合資助。
本文來源：新華網 責任編輯： 王曉易_NE0011