復活節島解開地球板塊與地幔的新謎團

awcc

復活節島（Rapa Nui）不僅以巨大的摩艾石像而著名，還可能為我們解開地球板塊運動的謎團。這座位於智利東部波利尼西亞的火山島，最近成為了一項挑戰地幔柱理論的新研究的焦點。

2019年，古巴和哥倫比亞的地質學家前往復活節島，使用「鋯石」來準確測定島上的火山起源。鋯石能隨著岩漿冷卻結晶，因此是測定火山年齡的理想材料。研究團隊預期島上的鋯石應該約有250萬年的歷史，但令人驚訝的是，鋯石的年代竟可追溯到1.65億年前。

這些古老的鋯石成分與今天的火山一致，但復活節島的板塊並沒有如此久遠的歷史。最可能的解釋是，這些古老礦物來自地幔深處火山活動的源頭，這早於火山形成的時間。

復活節島的火山被認為是由地幔柱——也就是一個巨大的熾熱岩漿柱所驅動，這些地幔柱被認為在地球板塊移動時仍然保持固定。然而，這次的發現卻提出了疑問：如果地幔柱不動，地幔本身為什麼沒有隨板塊移動？



1.65億年前就存在，鋯石來自早期岩漿再循環



這些鋯石的陰極發光圖像按年代從最老到最年輕排列。
圖中不同的顏色標記了研究人員關注的區域：
白色圓圈：標示進行U-Pb測量的區域
紅色圓圈：標示進行鉿同位素測量的區域
黃色圓圈：標示進行氧同位素測量的區域（圖／ESS Open Archive）


研究團隊聯繫了荷蘭烏特勒支大學的地質學家Douwe van Hinsbergen，進一步模擬了該地區的板塊活動。他們的發現表明，復活節島的地幔柱可能在1.65億年前就已存在，而這些古老的鋯石可能是來自早期岩漿的「再循環」產物。

這項研究提出了另一種可能：地幔的移動速度可能比我們想像的要慢。研究人員之前對加拉帕戈斯群島和新幾內亞的研究也顯示，地幔運動的速度可能比板塊慢得多，但這需要更多的研究來證實。

這些發現發表於ESS Open Archive預印本平台，雖然尚未經過同行評審，但已經為我們理解地球內部的動態帶來了新的思考角度。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/globalnews/20241022_03/