不触发火山活动,有些地函热柱就安静神秘地潜伏当地下,在热与压力相互作用下默默发挥重要作用。最近,一群科学家认为他们首度找到幽灵般的地函热柱,位于阿拉伯半岛下方410~660公里。

由于热传导和对流作用,地函会出现局部高温区域,从地函深处垂直向上流动的高温、低密度物质便形成地函热柱(mantle plume),通常与火山熔岩供应有关,夏威夷、冰岛就是例子;其次,热柱引起地函对流促使地壳板块移动,也能推动大陆板块漂移,当热柱造成地壳拉张,还可能进一步形成大陆裂谷。

但某些情况下,地质学家认为有些岩浆被困当地壳底下与上部地函之间,形成不会触发火山活动的“幽灵”热柱。现在,科学家就发现一个幽灵般的古老地函热柱潜伏在阿拉伯半岛下方,被命名为Dani Plume,数据显示Dani Plume边界层位于地表下410~660公里处,直径约200~300公里,温度达100~300 ℃。

研究主要作者Simone Pilia解释,Dani Plume位于阿曼的萨尔玛高原(Salma Plateau)下方,过去一些科学家认为萨尔玛高原形成与马克兰俯冲带(Makran Subduction Zone)有关,但新研究认为萨尔玛高原可能由地函热柱向上推动板块而形成。

地函热柱常引起海洋板板块中央火山喷发,却很少在大陆板块下方引发火山活动,导致有些研究人员认为大陆板块底下缺乏地函热柱。但没有火山不代表热柱不存在,Dani Plume便是个证据,强调未触发火山活动的地壳下也存当地函热柱,进一步暗示可能还有更多尚未发现的幽灵热柱。

模型还表明,Dani Plume的存在可追溯至4,000万年前,与印度板块、欧亚板块碰撞的时间点相吻合,因此研究人员怀疑Dani Plume可能影响印度板块运动,并导致阿曼部分地区上升。

新论文发表在《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)。

(首图为示意图,来源:pixabay)