中美德科学家合作在现代大洋中脊首次发现25亿年前大陆地幔

通过合作研究，中，美，德三国科学家在现代洋中脊首次发现了25亿年前的大陆地幔，为研究早期地球表面的重要单元——克拉通的形成，演化乃至破坏提供了新的视角。

这一由中国科学院地质与地球物理研究所刘，罗斯·米切尔研究员与美国伍兹霍尔海洋研究所亨利·迪克，德国马普化学研究所阿尔布雷特·霍夫曼研究员共同完成的地学研究重要成果论文，于北京时间6月2日在线发表在国际学术期刊《科学进展》上。

考虑到软流圈可以在全球范围内产生地幔对流，大洋中脊会发生被动上升流和减压熔融，形成新的大洋岩石圈因此，大洋中脊深海橄榄岩作为软流圈部分熔融后的残余体，是在软流圈寻找太古代克拉通地幔的最佳载体

为了寻找丢失的克拉通地幔，检验克拉通地幔能否通过地幔对流进入软流圈并再循环到现在的大洋中脊，合作团队对1984年和2001年两艘美国大洋调查船在印度洋获得的深海橄榄岩样品进行了系统研究和详细分析，发现西南印度洋的深海橄榄岩样品与全球深海橄榄岩中的样品有明显的成分差异，但与太古代克拉通地幔样品非常相似这种相似的成分表明，来自西南印度洋深海的橄榄岩样品可能代表进入软流圈的太古代克拉通地幔

刘指出，为了证实这一推测是否正确，必须准确确定深海橄榄岩的形成时代通过国际公认的测定地幔岩石年龄的放射性同位素测年方法，他们发现西南印度洋深海中绝大多数橄榄岩样品的年龄超过25亿年至此，无论是化学成分还是年龄证据，都充分证明了来自西南印度洋深海的橄榄岩样品代表了软流圈中的太古宙克拉通地幔

他说，研究团队首次在现在的洋中脊发现了太古宙克拉通地幔，这为低密度太古宙克拉通地幔可以通过某种构造作用进入软流圈提供了明确的证据。

根据现有资料，西南印度洋西部出露的太古宙克拉通地幔规模为几公里至几十公里，为今后研究太古宙克拉通形成演化提供了另一种获取样品的途径和重要窗口因此，研究团队认为，未来对克拉通的研究应该立足于陆地，放眼于海洋

刘说，他们的最新研究成果也为证实地球软流圈具有不均匀的化学成分提供了充分的证据软流圈是指地球浅部岩石圈之下，地球深处660公里不连续面之上的地幔部分，刚性较弱，可发生长期缓慢变形它是讨论壳幔相互作用等一系列地质过程的重要参考系软流圈不均匀性的确认及其成因的研究，也为理解地球的形成演化和球体之间的相互作用提供了新的思维视角和重要约束

根据消息显示，人类赖以生存的陆地主要由克拉通和造山带组成，其中克拉通主要形成于18亿年前的地球早期根据板块构造理论，大洋中脊是海底的扩张中心和海洋板块的新陆地，是地球上最重要的板块离散边界全球大洋中脊总长超过7万公里，也是地球上最长的火山链

在大洋中脊以下，深部热地幔被动上涌并融化岩浆提取后形成洋壳，而熔融残渣形成岩石圈地幔洋壳的厚度与洋中脊的扩张速度有关沿着整个西南印度洋海脊的走向，大量深海橄榄岩直接出露在大洋中脊的轴部或相邻的转换断层中，成为研究深部软流圈地幔的宝贵窗口