一幅科学示意图展示热化学地幔柱从地幔深处上升,形成翁通爪哇高原的地壳隆起过程,伴有温度与化学成分标注。
一幅科学示意图展示热化学地幔柱从地幔深处上升,形成翁通爪哇高原的地壳隆起过程,伴有温度与化学成分标注。

这项研究把海底高原的形成机制讲得更清楚了,关心地球深部活动的朋友看起来会更有脉络。

全球最大海底高原成因揭晓 事件脉络与关键事实

中国科学院南海海洋研究所张锦昌、林间团队联合中山大学陈双双等科学家,在翁通爪哇高原形成机制研究中取得突破,证实这一全球最大洋底高原由热化学地幔柱形成。该研究结合热动力学模型与地球物理、地球化学观测,解决了传统纯热地幔柱模型与实际地形不符的矛盾。翁通爪哇高原形成于早白垩世,主体位于海面以下,其地壳厚度与熔岩成分的空间变化长期困扰学界。研究团队通过模拟发现,海底扩张模型无法解释其板内环境特征,而热化学地幔柱模型(含温度异常135–200°C与不超过13%辉石岩)能同时解释地壳结构与空间分布。

研究进一步提出地幔柱头的空间演化模型,定量揭示地幔的热化学特征。这一机制不仅适用于翁通爪哇高原,也为全球其他洋底高原的成因提供了统一框架。相关成果发表于《自然-地球科学》,标志着我国在深部地幔过程研究领域的重要进展。

洋底高原作为大型火成岩省,是研究地幔熔融与地表地形演化的重要窗口。由于多数位于深海,免受风化侵蚀,保留了原始地质信息。此次研究为理解地球内部动力学如何塑造海底地貌提供了关键证据,未来或可应用于其他行星地质研究。

事实

  • 中国科学院南海海洋研究所张锦昌、林间团队联合中山大学陈双双等科学家揭示翁通爪哇高原由热化学地幔柱形成。
  • 翁通爪哇高原是地球上现存体积最大的洋底高原,主要形成于早白垩世(115–108 Ma)。
  • 研究发现纯热地幔柱模型无法解释高原主体位于海面以下的事实,而热化学地幔柱模型(温度异常135–200°C,辉石岩比例≤13%)能合理解释。
  • 海底扩张模型因与邻近磁异常条带年龄(159–133 Ma)不一致,被排除为主要成因。
  • 研究成果发表于《自然-地球科学》(Nature Geoscience),DOI:10.1038/s41561-026-02019-9。
  • 该研究提出热化学地幔柱头空间演化模型,为全球洋底高原成因提供统一科学依据。

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