《Afar三联点地幔上涌受上覆板块动力学影响》

  • 来源专题:深海资源开发
  • 编译者: 徐冰烨
  • 发布时间:2025-08-22
  • 地幔上涌(有时被解释为地幔柱)在大陆裂解过程中驱动火山作用的能力长期以来存在争议。此外,由于地球上仅有极少数地幔上涌体位于大陆之下,并且与正在进行的大陆裂谷作用相关的地幔上涌体数量有限,对裂谷—地幔柱相互作用的认识仍不完整。阿法尔三联点是一个典型的岩浆作用参与大陆裂解的实例,在此处,阿拉伯板块、努比亚板块和索马里板块相交。该地区的裂谷作用具有穿时性特征:亚丁湾裂谷在约3500万年前开始,红海裂谷在约2300万年前开始,而埃塞俄比亚主裂谷在约1100万年前开始。新特提斯洋俯冲相关的板片牵引所引发的板内应力,以及地幔上涌导致的热弱化共同驱动了裂谷作用。由于启动时间不同,亚丁湾裂谷、红海裂谷和埃塞俄比亚主裂谷处于不同的成熟阶段,分别对应洋盆形成、原洋盆形成和成熟的大陆裂谷阶段。目前,这三条裂谷均处于火山和构造活动活跃期,因此是研究地幔上涌与裂谷相互作用及协同演化的理想区域。

    在阿法尔地区,熔融产物的成因机制存在争议。一些模型认为,熔融主要源于减压熔融,地幔柱参与较少;而另一些观点则提出,熔融与热深部地幔上涌有关,甚至可能涉及多个上涌体。尽管红海裂谷的多个区段在岩浆成因方面已有一定研究,但缺乏高精度地球化学数据,限制了对更大区域上涌空间特征的评估,也难以检验现有的构造—上涌体关联模型。

    欧洲数个国家的研究机构实施了一个系统的采样策略,目标是覆盖三个裂谷内具有较年轻演化特征的火山。研究分析了第四纪(小于258万年)以及全新世(始于1.17万年前)期间活跃火山的岩石。通过研究这些岩石,能够与区域地球物理数据进行直接对比,从而实现岩石成因与地幔动力学的综合探讨。研究方法包括使用样条半参数回归分析及K-means聚类分析,将地球物理与地球化学数据结合起来,探索能够解释观测结果的地幔上涌模型。

  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/e40glFVO1QPbZ5JUWx-DHw
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