新華社青島3月12日電（記者張旭東）中國科學院海洋研究所研究團隊通過科考取樣和實驗室分析發現，西太平洋卡羅琳海山隆起部分玄武巖的形成早於其東側海山鏈的玄武巖，而且兩處玄武巖同位素相同，說明這座海山的成因接近從未被證明過的「地幔柱假說」。
中國科學院海洋研究所研究員張國良介紹，卡羅琳海山臨近雅浦海溝和世界最深海溝——馬裡亞納海溝，是海底地質運動活躍地帶，海山隆起是600公裡見方的洋底高原，最高處距離海平面僅有38米。2015年，他帶領的科研團隊依託「科學」號科考船對卡羅琳海山隆起的不同部位進行了巖石採集，獲得樣品主要是玄武巖。
「玄武巖說明這裡是火山噴發形成的，而海山隆起的東側又有海山鏈，這就引導我們對卡羅琳海山成因是否符合『地幔柱假說』進行了科學探索。」張國良說。
近半個世紀前，科學界提出「地幔柱假說」，用來解釋海洋底部的洋底高原和海山鏈。「地幔柱假說」認為，在距離地表約2800公裡的地核與地幔交接處，會出現猶如炸彈爆炸一般的現象，以蘑菇雲狀上湧，形成大量巖漿，洋底高原就是「蘑菇雲」頂部，而海山鏈就是「蘑菇雲」尾部，由於板塊漂移，二者的先後順序在地表體現為空間上的連接性。
但地球上的洋底高原和海山鏈大都單獨存在，也沒有證據顯示二者成因相連現象，因此科學家一直未能找到「地幔柱假說」的證據。
張國良團隊對採集到的玄武巖樣品進行了年代學、巖石學、礦物學和地球化學研究。「我們發現卡羅琳海山隆起形成時間確實比海山鏈早，而代表巖石『基因』的同位素又非常相似，這說明卡羅琳海山的洋底高原和海山鏈很有可能來自同一地幔柱，成為目前最接近『地幔柱假說』的例證。」他說。
這一研究成果近日在國際地學期刊《化學地質學》在線發表。