西太平洋发现"超亏损地幔域" 打破传统地幔均一认识

科学界长期面临的地质谜题正在被中国科学家揭开。中国科学院海洋研究所主导的最新研究发现,在赤道西太平洋区域存在一个独特的超亏损地幔域,这个发现为理解地球深部物质循环机制提供了突破性证据。 长期以来,科学界普遍认为太平洋上地幔具有相对均一的化学组成。然而,中国科学院海洋研究所张国良教授团队通过对卡洛琳板块穆绍海脊玄武岩样本的系统分析,发现了与这一传统认知相矛盾的地球化学特征。研究显示,这些样本虽然具有洋中脊玄武岩(MORB)的基本特征,但其同位素组成表现为异常高的εHf值和208Pb/206Pb比值,同时伴随显著的微量元素亏损现象。 深入研究表明,这种特殊的地球化学特征只能由经历过早期熔融抽取的超亏损地幔源区解释。通过微量元素和同位素模拟,科研团队追溯出该地幔域可能形成于0.6-0.8亿年前的古老深部熔融事件。尤其需要指出,这一地幔域的空间分布与西太平洋多个热点及大低剪切波速省(LLSVP)存在显著对应关系,暗示其与深部地幔柱活动密切涉及的。 这一发现具有多重科学意义。首先,它直接挑战了太平洋上地幔均一性的传统观点;其次,为理解西太平洋边缘海盆的地幔来源提供了新证据;最重要的是,该研究揭示了深部地幔可能长期保存着古老熔融残余的重要信息。 研究团队负责人张国良教授指出,这项成果不仅丰富了人类对地球深部物质循环的认识,也为探索板块构造与地幔对流耦合机制提供了重要线索。未来研究将重点追踪这一超亏损地幔域的边界特征,并探索其与全球其他地幔域的联系。

地球深部的线索,常常来自海底岩石中细微却稳定的化学“记录”。这项研究通过对西太平洋玄武岩样本的精细分析,为理解地球内部物质循环打开了新的窗口。从“太平洋地幔均一”的经典假设,到发现“超亏损地幔域”的新证据,反映出地球科学认识的持续推进。随着深海探测能力提升和地球化学研究深入,更多隐藏在海底与深部地幔中的信息有望被逐步揭示,为人类更认识地球并更好地保护地球提供更坚实的科学支撑。