最新研究發(fā)現(xiàn)，地球深處一個(gè)巨大的超級(jí)熱巖柱正在非洲大陸下方上升，引發(fā)劇烈火山活動(dòng)并導(dǎo)致非洲大陸逐漸分裂為兩部分。

地質(zhì)學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)，非洲大陸正在東非裂谷系統(tǒng)（EARS）區(qū)域發(fā)生緩慢分裂，但這一重大地質(zhì)過程背后的驅(qū)動(dòng)力始終存在爭(zhēng)議。如今，一項(xiàng)新研究提供了地球化學(xué)證據(jù)，證實(shí)一個(gè)理論預(yù)測(cè)的超級(jí)地幔柱正在上涌并導(dǎo)致非洲地殼破裂。

科學(xué)家在肯尼亞中部的梅恩蓋地?zé)崽锇l(fā)現(xiàn)，該區(qū)域氣體中含有來自地幔深部的化學(xué)特征，很可能源自地幔底部與地核交界處。蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)聲明指出，這一特征與紅海北部和馬拉維南部火山巖中氣體成分相匹配，表明這些區(qū)域均位于同一深部地幔柱之上。該研究第一作者、愛丁堡大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院博士后研究員陳碧瑩（音譯）表示："東非裂谷系統(tǒng)不同區(qū)段觀測(cè)到的深部地幔特征高度相似，表明它們均源自同一深部熱源。"

研究團(tuán)隊(duì)5月12日將成果發(fā)表于《地球物理研究快報(bào)》。東非裂谷系統(tǒng)作為地球上最大的活動(dòng)大陸裂谷帶，橫貫非洲約3500公里。過去3500萬年間，由地殼和上地幔組成的巖石圈在該區(qū)域持續(xù)分裂，形成從非洲東北部紅海延伸至南部莫桑比克的巨型裂谷網(wǎng)絡(luò)。

先前研究通過稀有氣體特征發(fā)現(xiàn)東非裂谷系統(tǒng)下方存在深部地幔柱的跡象。氦、氖等稀有氣體具有化學(xué)惰性，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)，因此能長(zhǎng)期存留，成為追蹤長(zhǎng)期地質(zhì)過程的理想示蹤劑。但陳碧瑩指出，這些地球化學(xué)示蹤劑在東非裂谷系統(tǒng)下方分布稀疏且存在爭(zhēng)議。

為厘清東非裂谷系統(tǒng)深部機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)使用高精度儀器分析肯尼亞氣體中的氖同位素，成功檢測(cè)到深部地幔特征。該特征與夏威夷深部地幔柱區(qū)域發(fā)現(xiàn)的最原始（古老）地表特征高度相似。陳碧瑩表示："發(fā)現(xiàn)原始深部地幔特征的初步數(shù)據(jù)令人振奮，但微弱信號(hào)需要反復(fù)驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過嚴(yán)格數(shù)據(jù)核查后確認(rèn)，該特征真實(shí)存在且與裂谷其他區(qū)域特征匹配。"

研究表明，東非裂谷系統(tǒng)地幔柱可能源自地球內(nèi)部約2900公里深處的核幔邊界。雖然其化學(xué)特征與夏威夷火山巖相似，但兩者形態(tài)存在差異：夏威夷地幔柱呈離散上升流形態(tài)，類似熔巖燈；而東非地幔柱更可能表現(xiàn)為大規(guī)模熱物質(zhì)上涌，取代原有地幔物質(zhì)。當(dāng)這些熾熱物質(zhì)上升遭遇冷而堅(jiān)硬的巖石圈時(shí)，橫向擴(kuò)展產(chǎn)生的巨大應(yīng)力導(dǎo)致薄層巖石圈破裂，從而引發(fā)區(qū)域劇烈火山活動(dòng)。

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