复活节岛惊现新谜团,背后真相引人好奇
研究复活节岛的地质学家最近揭开了围绕这个著名地区的另一个谜团。由古巴地质学家 Yamirka Rojas-Agramonte 领导的来自哥伦比亚洛斯安第斯大学的一个团队前往该岛测定锆石矿物——这是一种久经考验的测定火山年代的过程——并在Authorea上的预印本研究中上传了结果。
在一次令人惊讶的事件转折中,这一系列意想不到的古老矿物最终向该团队表明,地球地幔的表现与一直以来的假设截然不同。
由于复活节岛是火山岛——熔岩沉积物位于一个不比实际火山古老多少的海洋板块之上——测定锆石矿物(其中几种已灭绝的品种据信有 250 万年历史)成为了确定该岛年龄的理想过程。当岩浆冷却时,锆石矿物结晶,其中的铀通过放射性衰变变成铅。因为科学家们既知道这个过程是如何发生的,也知道它需要多长时间,所以他们可以通过测定矿物来确定该岛的年龄。
但这一过程带来了一个惊人的意外——据该论文称,250 万年实际上被严重低估了。所研究的部分矿物质似乎已有长达 1.65 亿年的历史。这与已知的地幔运动和火山活动情况完全不相符。
由于不同的锆石矿床呈现出相似的成分,专家们开始认为它们都来自同一种岩浆。但这怎么可能呢?如果是真的,这会让矿物质下方的板块比矿物质本身更为年轻。
事实证明,这很复杂,但却是可能的。复活节岛的火山被称为“热点火山”,它们由从被称为“地幔柱”的地球地幔中升起的岩石形成。当地幔柱接近地球的板块底部时,地幔柱和周围地幔的岩石会融化从而形成火山,当板块在其上方移动时,火山会保持原位。随着板块的移动,地幔柱可以形成全新的火山。然而,新的矿物发现表明,保持活跃达 1.65 亿年这种情况是前所未闻的。
乌得勒支大学的地质学家杜威·范·欣斯伯根在一份声明里说道:“困难在于 1.65 亿年前形成的板块在那些俯冲带早已消失。”为了详细重建这种消失的情况,范·欣斯伯根参与到了这项研究当中,并发现该高原大约在 1.1 亿年前一定消失在南极半岛之下。
“而这恰好与那个确切地点一个人们了解甚少的造山和地壳变形阶段相契合,”他说。“那道山脉,其痕迹至今仍清晰可见,极有可能是 1.65 亿年前形成的火山高原俯冲所致。”
不过,倘若地幔柱和地幔变化这般迅速,最古老的矿物理应已经被带走,再也找不到了。但事实并非如此。它一定是缓慢的。“我们得出的结论是,只有当地幔柱周围的地幔基本上与地幔柱本身一样处于静止状态时,那些古老的矿物才有可能得以保存,”范欣斯伯根说道。
所有问题最终都指向了一个答案——这些古老的矿物质是地幔以一种与任何人所想象的都截然不同的方式活动所产生的产物。至少在这个团队看来,我们星球的内部如今少了一个谜团。