地球的火山熱點異常地清涼(NASA/WIKIMEDIA COMMONS)
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)EurekAlert!：根據(jù)一項新研究，形成類似夏威夷、山熱冰島或加拉帕戈斯群島等火山島的常地熱點異常地清涼，并且可能并非源自地球深部地幔中活躍的清涼熔巖羽流。這些發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑了熱點起源的地球的火點異經(jīng)典羽流理論。
在地球表面觀察到兩種類型的山熱火山活動。主要的常地類型發(fā)生在構(gòu)造板塊相遇的地方，并受到行星地幔的清涼大規(guī)模環(huán)流所驅(qū)動。另一種類型是地球的火點異孤立的板內(nèi)“熱點”火山，這被認為是山熱由地幔深處上升的熾熱、活躍上升羽流供給的常地，其超高溫度（Tex）比位于洋中脊的清涼那些火山高約100-300攝氏度。然而，地球的火點異對火山熱點Tex的山熱估計被限制在地理覆蓋范圍內(nèi)，并且對于單個熱點往往不一致。常地
為了確定海洋熱點是否確實比洋脊更熱，XiyuanBao和同事將來自洋脊和熱點的地震速度測量值轉(zhuǎn)換為溫度。與之前的假設相反，Bao等人發(fā)現(xiàn)一些熱點異常地清涼。據(jù)作者披露，雖然約45% 的羽流供給熱點是炎熱的（Tex為155°C或更高），但大約40% 的熱點溫度不足以從深部地幔主動上涌。更重要的是，15% 的熱點是寒冷的（Tex為36°C或更低）。
Bao 等人表明較冷的熱點可能反而起源于上地幔深處，或者由深羽流供給，這些羽流被小尺度的對流動態(tài)夾帶和冷卻。
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：一項新研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造夏威夷、冰島和加拉帕戈斯群島等火山島的“熱點”，其溫度可能經(jīng)常被證明是出奇的低。科學家們指出，這些發(fā)現(xiàn)表明，這種“熱點”可能并不總是像以前所認為的那樣源自于從地核附近涌出的灼熱熔融物質(zhì)的巨大羽流。
火山通常被發(fā)現(xiàn)在構(gòu)造板塊的邊界附近。它們是在這些巨大的巖石板塊在地核和地殼之間的地幔層頂部漂移時發(fā)生碰撞而產(chǎn)生的。這類火山的典型例子是那些構(gòu)成環(huán)太平洋地區(qū)的所謂火環(huán)的火山。
然而，火山有時會在構(gòu)造板塊的中間爆發(fā)。這些熱點的來源可能是地幔羽流，即從地幔深處上升的蘑菇狀熱巖柱，像噴燈一樣灼燒上層物質(zhì)。當構(gòu)造板塊在這種羽流上徘徊時，地質(zhì)學家認為會出現(xiàn)一系列的火山島。
以前的研究表明，火山熱點大約比大洋中脊熱100至300攝氏度，大洋中脊的巖漿隨著構(gòu)造板塊在水下散開而上升。這支持了這樣的觀點：熱點是由來自地球熱核附近的物質(zhì)加熱的，而洋脊是由較冷的地幔巖石加熱的。
現(xiàn)在科學家們發(fā)現(xiàn)，許多熱點的溫度比以前認為的要低得多，這就提出了關(guān)于其起源的問題。馬里蘭大學學院公園分校的地震學家Vedran Lekic說：“相當一部分的熱點不符合經(jīng)典的羽流模型。”他沒有參與這項研究。
在這項新研究中，研究人員分析了地震波在海洋熱點和海脊下面的地幔中蕩漾的速度，以估計這些地方的溫度。(地震波在寒冷的巖石中傳播得更快）。
大約45%的熱點比大洋中脊的溫度高155攝氏度以上。然而，大約40%的熱點只比大洋中脊熱50至136攝氏度，不是特別熱，因此沒有足夠的浮力來支持來自深層地幔的活躍的巖石上涌現(xiàn)象。更重要的是，大約15%的熱點地區(qū)特別冷，只比大洋中脊熱36攝氏度或更少。
為了闡明這些不同種類的熱點的起源，科學家們還檢查了其巖石中較稀少的氦-3和較常見的氦-4的比例。(氦-3的原子核只擁有一個中子，而氦-4的原子核則擁有兩個中子）。
在地殼中發(fā)現(xiàn)的氦大多是氦-4，是由鈾和其他放射性同位素隨著時間的推移而分解產(chǎn)生的，而來自地球深處的氦則含有更豐富的氦-3，可能是來自保留了地球最初時期這些同位素之間原始比例的古代物質(zhì)庫。研究人員發(fā)現(xiàn)熱熱點擁有比冷熱點高得多的氦-3和氦-4的比例。
盡管熱點源于地幔深處涌出的羽流的經(jīng)典模型可以解釋熱點，包括大多數(shù)著名的熱點，如夏威夷、冰島、加拉帕戈斯群島、薩摩亞和復活節(jié)島背后的熱點，“也許事實是，只有少數(shù)熱點真正表現(xiàn)得像我們的地幔羽流和熱點的經(jīng)典模型，”研究的共同作者、加利福尼亞大學洛杉磯分校的地球動力學家Carolina Lithgow-Bertelloni說。
來自新墨西哥大學的地震學家Ross Maguire說：“這加強了一些研究人員之前的論點，即‘熱點’一詞具有誤導性，不符合板塊構(gòu)造范式的火山應該被稱為‘融化異常’，”他沒有參與這項研究。
較冷的熱點反而可能起源于上層地幔，或來自有更多時間冷卻的緩慢移動的深層羽流，或來自與旋轉(zhuǎn)的地幔巖石相互作用并得到冷卻的深層羽流。德國地球科學研究中心的地球動力學家Bernhard Steinberger說：“如果這是真的，對地球動力學家來說，解釋這樣的發(fā)現(xiàn)將是一個挑戰(zhàn)，他這些結(jié)果無疑將引發(fā)新的研究。”
Lithgow-Bertelloni說，總而言之，“經(jīng)典的羽流觀點與其說是有缺陷，不如說是比30到50年前提出的更加復雜。”
相反，這項工作 “指出了羽流之間更大的多樣性，”Steinberger說。“這有點像每當你得到一個行星或月球的新特寫視圖時。它有一些完全意想不到的特征。但它仍然是圓形的。”

(責任編輯：熱點)