復活節島驚現新謎團,背後真相引人好奇

研究復活節島的地質學家最近揭開了圍繞這個著名地區的另一個謎團。由古巴地質學家 Yamirka Rojas-Agramonte 領導的來自哥倫比亞洛斯安第斯大學的一個團隊前往該島測定鋯石礦物——這是一種久經考驗的測定火山年代的過程——並在Authorea上的預印本研究中上傳了結果。

在一次令人驚訝的事件轉折中,這一系列意想不到的古老礦物最終向該團隊表明,地球地幔的表現與一直以來的假設截然不同。

由於復活節島是火山島——熔岩沉積物位於一個不比實際火山古老多少的海洋板塊之上——測定鋯石礦物(其中幾種已滅絕的品種據信有 250 萬年曆史)成爲了確定該島年齡的理想過程。當岩漿冷卻時,鋯石礦物結晶,其中的鈾通過放射性衰變變成鉛。因爲科學家們既知道這個過程是如何發生的,也知道它需要多長時間,所以他們可以通過測定礦物來確定該島的年齡。

但這一過程帶來了一個驚人的意外——據該論文稱,250 萬年實際上被嚴重低估了。所研究的部分礦物質似乎已有長達 1.65 億年的歷史。這與已知的地幔運動和火山活動情況完全不相符。

由於不同的鋯石礦牀呈現出相似的成分,專家們開始認爲它們都來自同一種岩漿。但這怎麼可能呢?如果是真的,這會讓礦物質下方的板塊比礦物質本身更爲年輕。

事實證明,這很複雜,但卻是可能的。復活節島的火山被稱爲“熱點火山”,它們由從被稱爲“地幔柱”的地球地幔中升起的岩石形成。當地幔柱接近地球的板塊底部時,地幔柱和周圍地幔的岩石會融化從而形成火山,當板塊在其上方移動時,火山會保持原位。隨着板塊的移動,地幔柱可以形成全新的火山。然而,新的礦物發現表明,保持活躍達 1.65 億年這種情況是前所未聞的。

烏得勒支大學的地質學家杜威·範·欣斯伯根在一份聲明裡說道:“困難在於 1.65 億年前形成的板塊在那些俯衝帶早已消失。”爲了詳細重建這種消失的情況,範·欣斯伯根參與到了這項研究當中,並發現該高原大約在 1.1 億年前一定消失在南極半島之下。

“而這恰好與那個確切地點一個人們瞭解甚少的造山和地殼變形階段相契合,”他說。“那道山脈,其痕跡至今仍清晰可見,極有可能是 1.65 億年前形成的火山高原俯衝所致。”

不過,倘若地幔柱和地幔變化這般迅速,最古老的礦物理應已經被帶走,再也找不到了。但事實並非如此。它一定是緩慢的。“我們得出的結論是,只有當地幔柱周圍的地幔基本上與地幔柱本身一樣處於靜止狀態時,那些古老的礦物纔有可能得以保存,”範欣斯伯根說道。

所有問題最終都指向了一個答案——這些古老的礦物質是地幔以一種與任何人所想象的都截然不同的方式活動所產生的產物。至少在這個團隊看來,我們星球的內部如今少了一個謎團。