熱點與熱柱

根據最新的鈾系元素分析結果顯示,熱點(hot spot)火山的岩漿來源很可能確實是來自於地函熱柱(mantle plume)。

對於像是冰島、夏威夷這類的熱點火山形成,是否真的肇因於地函熱柱,一直有非常多的爭議存在。地球化學和岩石學的證據顯示,地函的上下兩層應該是分別演化,不該有個熱柱可以直接把下部地函的物質帶上地表。而地球物理學家則迄今還無法找到清楚的地球內部層析影像,可以顯示有地函熱柱上湧的證據。

最近在自然期刊(Nature)由Bourdon等人發表了根據鈾系元素在海島玄武岩(Ocean Island Basalt)中的含量特性。結果顯示熱點火山所噴發的岩漿確實來自於較熱、又具有浮力的地函熱柱。而且在浮力流(buoyancy flow)較弱的地區(例如冰島),其地函熱柱的高溫異常較小(約70-80℃),而浮力流較強的地區(例如夏威夷),其地函熱柱的高溫異常則較大(約 200℃)。

上述研究同時還分析了地函熱柱的大小範圍約是介於290±50KM(冰島地區)到280±40KM(夏威夷地區)之間。這個大小比過去估計地函熱柱的範圍要大。不過很可惜的是,迄今我們仍無法推論地函熱柱生成位置(地函底部)的溫度邊界特性。

原始論文:B. Bourdon, N. M. Ribe, A. Stracke, A. E. Saal and S. P. Turner, (2006) Insights into the dynamics of mantle plumes from uranium-series geochemistry, Nature 444, 713-717

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料