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火山的形成有兩種方式?科學家剛剛在百慕大群島下發現了另一個

科學家們首次有證據表明,地球表面深層的一層物質可以創造火山。

這一層被稱為過渡帶,潛伏在地殼下250至400英里(400至640公里)的地幔中。這個區域富含水、晶體和融化的岩石。

研究發現,這些超高溫物質可以滲透到地表形成火山。

科學家們早就知道,當地幔頂部的構造板塊聚合時,或者地幔柱在地殼上形成熱點時,就會出現火山爆發,就像一個人臉上的丘疹一樣。但是直到現在,科學家們還不知道過渡帶,一個夾在上地幔和下地幔之間的區域也參與其中。

「我們發現了一種製造火山的新方法,」這項研究的高級研究員、康奈爾大學地球和大氣科學系副教授埃斯特班·加澤爾(Esteban Gazel)在一份聲明中表示:「這是我們第一次從地幔深處的過渡帶中發現明確的跡象,表明火山可以這樣形成。」

科學家們通過研究1972年在百慕大鑽取的2600英尺(790米)長的岩芯樣本得出了這一發現。這個核心現在被安置在新斯科舍省的達爾豪西大學,在那裡它被研究合作者薩拉·馬扎檢查,她是德國明斯特大學的一位行星學研究員。

她希望這顆核心能顯示出,造就百慕大群島的火山是由地幔柱形成的,而夏威夷就是這樣形成的。而是在分析核心的標誌性同位素或元素版本時,關於水分含量和其他化合物,她發現了完全不同的東西。

這個位於大西洋深處的過渡帶的特殊位置,似乎部分是由泛大陸形成期間的俯衝事件造成的。馬扎和她的同事們發現,大約3000萬年前,一個可能與地幔流動有關的過渡帶的擾動導致岩漿從過渡帶湧向地球表面。這些涌動的岩漿反過來形成了現在處於休眠狀態的大西洋海底火山,形成了百慕大群島。

馬扎在聲明中說:「我首先懷疑百慕大的火山歷史是特殊的,因為我對其核心進行了取樣,並注意到不同熔岩流中保存著不同的紋理和礦物質,我們很快證實了痕量元素的極端富集。我們的第一個研究結果令人興奮,百慕大的神秘面紗開始揭開。」

這張放大的岩心樣本圖像顯示了一種被稱為鈦輝石的藍黃色晶體,周圍環繞著長石、輝長岩、尖晶石、鈣鈦礦和磷灰石等礦物。這個花束表明這塊熔岩來自富含水的地幔。

在研究地核時,馬扎和她的同事發現了與過渡帶相匹配的地球化學特徵。她說:這些線索包括與俯衝帶(一個板塊俯衝到另一個板塊之下的區域)相比,含有更多晶體的水。

Gazel說:「過渡帶有如此多的水,它至少可以形成三個海洋。但是,與地殼上方的水維持海洋生命不同,過渡帶中的水幫助岩石融化。」

科學家們說,既然研究人員已經知道,在過渡帶的擾動可能導致火山的形成,他們很可能會在地球上發現更多這樣的地質現象。

通過這項工作,我們可以證明地球的過渡帶是一個極端的化學儲層,我們現在才剛剛開始認識到它在全球地球動力學乃至火山活動方面的重要性。

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