
不觸發火山活動,有些地函熱柱就安靜神祕地潛伏在地下,在熱與壓力相互作用下默默發揮重要作用。最近,一群科學家認為他們首度找到幽靈般的地函熱柱,位於阿拉伯半島下方 410~660 公里。
由於熱傳導和對流作用,地函會出現局部高溫區域,從地函深處垂直向上流動的高溫、低密度物質便形成地函熱柱(mantle plume),通常與火山熔岩供應有關,夏威夷、冰島就是例子;其次,熱柱引起地函對流促使地殼板塊移動,也能推動大陸板塊漂移,當熱柱造成地殼拉張,還可能進一步形成大陸裂谷。
但某些情況下,地質學家認為有些岩漿被困在地殼底下與上部地函之間,形成不會觸發火山活動的「幽靈」熱柱。現在,科學家就發現一個幽靈般的古老地函熱柱潛伏在阿拉伯半島下方,被命名為 Dani Plume,數據顯示 Dani Plume 邊界層位於地表下 410~660 公里處,直徑約 200~300 公里,溫度達100~300 ℃。
研究主要作者 Simone Pilia 解釋,Dani Plume 位於阿曼的薩爾瑪高原(Salma Plateau)下方,過去一些科學家認為薩爾瑪高原形成與馬克蘭俯衝帶(Makran Subduction Zone)有關,但新研究認為薩爾瑪高原可能由地函熱柱向上推動板塊而形成。
地函熱柱常引起海洋板板塊中央火山噴發,卻很少在大陸板塊下方引發火山活動,導致有些研究人員認為大陸板塊底下缺乏地函熱柱。但沒有火山不代表熱柱不存在,Dani Plume 便是個證據,強調未觸發火山活動的地殼下也存在地函熱柱,進一步暗示可能還有更多尚未發現的幽靈熱柱。
模型還表明,Dani Plume 的存在可追溯至 4,000 萬年前,與印度板塊、歐亞板塊碰撞的時間點相吻合,因此研究人員懷疑 Dani Plume 可能影響印度板塊運動,並導致阿曼部分地區上升。
新論文發表在《地球與行星科學快報》(Earth and Planetary Science Letters)。
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(首圖為示意圖,來源:pixabay)