岩浆在海洋板块之间缓慢涌出，推动板块分离，建造大型水下山脉—洋中脊，并形成新的海底。这是不断改变地球表面的基本过程之一。但有时，新海底的形成并没有经过任何火山作用，而是在旧海底上直接覆盖地幔物质。由德国亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel，下文简称GEOMAR）领导的科学家们在5月14日的《自然地球科学》（Nature Geoscience）杂志上发表成果，对由这种原因形成的海底到底有多少进行了第一次估计。
研究表明，在一些海底扩张中心，来自地幔的物质到达海底地表时并没有融化。此前，通过这种方式形成的海床面积是未知的。然而，科学家们现在对其进行了第一次详细估计。该研究的第一作者，来自GEOMAR的Ingo Grevemeyer教授说：“这种现象尤其发生在海底以每年低于2 cm的速度扩张的地方。”
其中一个发生该现象的区域位于加勒比地区大开曼岛南部的开曼海槽。 2015年，研究人员使用德国科考船METEOR进行了海底地震调查，即利用声波方法。不同的岩石或沉积层发出的声波信号被各地层以不同的方式反射和折射。在地震信号上，海底中经过熔化并固化的岩石与来自未被熔化的地球地幔的岩石具有不同的特征。
但还存在一个问题：地幔岩石与海水接触后会发生改变。Ingo Grevemeyer教授解释道：“在这个被称为蛇纹石化的过程之后，地震数据中的地幔岩石与岩浆岩几乎没有区别。”到目前为止，地幔岩石只能通过直接从海底取样并在实验室分析才能发现。“但那样你只能得到关于一个小点的信息。关于海底构成的大规模或甚至深入的信息无法实现。”
然而，在2015年的考察期间，该团队不仅能利用普通声波，还探测到了仅出现在固体材料中的剪切波。从这两种波的波速来分析，科学家们能够区分地幔物质和岩浆物质。“因此，我们可以首次用地震方法证明，在开曼槽的超慢速扩张中心，多达25％的年轻海底物质并不是岩浆”，Grevemeyer说。
由于北极或印度洋等其他地区也存在类似的海底扩张中心，因此上述结果对于更清楚地理解全球海底构成来说非常重要。
参考文献：Grevemeyer, I., N. W. Hayman, C. Peirce, M. Schwardt, H. J. A. van Avendonk, A. Dannowski, C. Papenburg (2018): Episodic magmatism and serpentinized mantle exhumation at an ultraslow spreading centre. Nature Geoscience, http://dx.doi.org/10.1038/s41561-018-0124-6。
（刘雪雁 编译）
