在非洲深處，人們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)深沉、有節(jié)奏的脈搏，就像心跳一樣澎湃。

在埃塞俄比亞下方的 Afar 三重路口，其中三個(gè)構(gòu)造板塊遇見(jiàn)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，熔融的巖漿從下方?jīng)_擊著地球的地殼。

在那里，大陸正在一個(gè)新的海洋盆地的早期形成階段慢慢被撕裂。通過(guò)對(duì)該地區(qū)周?chē)鹕降幕瘜W(xué)特征進(jìn)行采樣，由英國(guó)斯旺西大學(xué)（Swansea University）的地質(zhì)學(xué)家艾瑪·瓦茨（Emma Watts）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)希望更多地了解這一野生過(guò)程。

“我們發(fā)現(xiàn) Afar 下方的地幔不是均勻的或靜止的——它是脈沖的，而這些脈沖帶有不同的化學(xué)特征，”瓦茨說(shuō)，他在進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí)正在英國(guó)南安普敦大學(xué)。

“這些部分熔融的地幔的上升脈沖由上方的裂縫板引導(dǎo)。這對(duì)于我們?nèi)绾嗡伎嫉厍騼?nèi)部與其表面之間的相互作用非常重要。

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我們的星球表面處于不斷翻新的狀態(tài)。行星地殼被劃分成的構(gòu)造板塊的位置并不固定，而是移動(dòng)、碰撞，甚至在彼此下方滑動(dòng)。它們相遇的地方通常是地質(zhì)演化的熱點(diǎn)地區(qū)，毫不夸張地說(shuō)，猖獗火山活動(dòng)那是重塑曲面從下面。

阿法爾交界處是阿拉伯板塊、努比亞板塊和索馬里板塊的交匯點(diǎn)，每個(gè)板塊都朝著自己的方向出發(fā)，在阿法爾三角.最終，這里的地殼會(huì)變得如此薄，以至于表面會(huì)下降到海平面以下。創(chuàng)建新的 Ocean Basin在紅海附近。

科學(xué)家懷疑地幔上升流正在發(fā)揮作用在這個(gè)大陸分裂過(guò)程中，但我們對(duì)其運(yùn)作方式的理解是有限的。我們不能只是深入挖掘來(lái)仔細(xì)觀察，因此 Watts 和她的同事們選擇了下一個(gè)最好的方法：觀察通過(guò)火山從地幔噴到地球表面的物質(zhì)。

他們從阿法爾地區(qū)和埃塞俄比亞主要裂谷周?chē)占?130 個(gè)火山巖樣本，并進(jìn)行了化學(xué)分析。他們將這些分析與現(xiàn)有數(shù)據(jù)相結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)建模，以了解三角形下活動(dòng)的情況。

結(jié)果顯示，在整個(gè)裂谷系統(tǒng)中重復(fù)出現(xiàn)明顯的化學(xué)條帶或條紋，由由環(huán)境塑造的單一、不對(duì)稱(chēng)的物質(zhì)羽流傳遞，并從地幔向上推。

“化學(xué)條紋表明羽流在跳動(dòng)，就像心跳一樣，”地質(zhì)學(xué)家 Tom Gernon 說(shuō)英國(guó)南安普敦大學(xué)。

“這些脈沖的行為似乎有所不同，具體取決于板的厚度以及它拉開(kāi)的速度。在紅海這樣傳播速度較快的裂縫中，脈沖像脈沖一樣更高效、更有規(guī)律地傳播穿過(guò)狹窄的動(dòng)脈。

如果該團(tuán)隊(duì)的模型是正確的，那么它表明地幔羽流和上升流可以受到其上方構(gòu)造板塊動(dòng)力學(xué)的影響——這一發(fā)現(xiàn)可用于為未來(lái)對(duì)不斷重塑我們星球的活動(dòng)的研究提供信息。

“我們發(fā)現(xiàn)，深地幔上升流的演變與上方板塊的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。這對(duì)我們?nèi)绾谓忉尩乇砘鹕交顒?dòng)、地震活動(dòng)和大陸分裂過(guò)程具有深遠(yuǎn)的影響。地球物理學(xué)家 Derek Keir 說(shuō)意大利南安普敦大學(xué)和佛羅倫薩大學(xué)的

“這項(xiàng)工作表明，深地幔上升流可以在構(gòu)造板塊底部下方流動(dòng)，并有助于將火山活動(dòng)集中在構(gòu)造板塊最薄的地方。后續(xù)研究包括了解地幔流在板下如何以及以什么速率發(fā)生。

該研究已發(fā)表在自然 地球科學(xué).

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