科学家发现了火山形成的新途径

科技工作者之家 2019-05-17

图片2.png火山喷发

在百慕大的粉红沙滩和碧蓝潮汐之下的地球深处,地球科学家们发现直接证据第一次证明,来自地幔过渡区一层富含水、晶体和熔岩的地层的物质可以渗透到地表,形成火山。相关结果于515日发表在《自然》杂志上。

 “我们发现了火山形成的一种新方式。”资深作者Esteban Gazel说道。他是康奈尔大学地球与大气科学系的副教授。“我们本来期望这些数据能证明百慕大地区的火山由地幔柱种来自深地幔的上升流形成的就像夏威夷的火山那样。” Gazel说。然而事实上,3000万年以前,过渡区的一次扰动导致岩浆物质上涌到地表,在大西洋下面形成了一座现在处于休眠状态的火山,然后形成了百慕大群岛。

利用一个位于新斯科舍省达尔豪斯大学的钻取于1972年的2600英尺(超过700米)长的岩芯样本该研究的合著作者、来自德国明斯特大学的Sarah Mazza评估了横断面上的同位素、微量元素、含水量和其他挥发性物质,得到了百慕大的地质火山历史。

 “我开始怀疑百慕大的火山历史具有特殊性是在采集岩芯的时候我注意到在不同的熔岩流中保存着不同的纹理和矿物质。” Mazza说,“我们很快证实了其中的微量元素成分极度富集。第一批结果非常令人激动百慕大的谜底开始渐渐在我们眼前展开。

从岩芯样本中,研究小组检测了来自地幔过渡区的地球化学特征相比在俯冲带发现的样本,它包含更多的包裹在晶体中的水俯冲带中的水会经过循环回到地球表面

尽管对海洋熔岩的同位素测量已经有50多年,但科学家们从不曾观测到类似百慕大熔岩岩芯中测量得到的奇特而极度富集的同位素。这些极度富集的同位素成分让科学家们能够甄别这些熔岩的独特来源。

Gazel解释说,这项研究为过渡和地球表面的火山之间提供了一种新的联系。有了这项工作,我们可以证明地球的过渡是一个极端的化学储藏库。”Gazel我们现在才刚刚开始认识到它在全球性的地球动力学乃至火山活动方面的重要性。下一步我们计划研究更多的地点,以确定可能导致板块内火山爆发的地质过程之间的差异,并确定地幔过渡在地球演化中的作用。


原创

编译:李华 审稿:alone 责编张梦

期刊来源:《自然》

期刊编号:1476-4687

原文链接https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190515144028.htm

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