科学家全球寻找地幔柱新证据( 二 ) _地幔

这些推测的背后是一场围绕着地幔柱实验所能企及的深度的争论。要想获得可信数据，地下1500公里可能便是它的极限了。Sigloch和Barruol的目标之一便是通过在留尼汪岛周围密集布置一系列工具来研究更深层的地幔柱。Sigloch补充道：“在这里，我们有希望将观测范围一直延伸到地幔的下半部，然而用同样的方法研究夏威夷地幔柱是不可能的。”
实验之争
造成这个局面的“罪魁祸首”是夏威夷群岛的地理位置：它坐落于太平洋的中心。与之相比，留尼汪岛的优势在于它距离马达加斯加岛很近，且相对也更加贴近非洲南部，研究者可以更从容地布置地震仪器。Sigloch和Barruol的研究正是利用了从马达加斯加岛和非洲获得的数据。此外，他们还将仪器布置在莫桑比克海峡中的一些岛屿上，作为海底地震仪的补充设施，该仪器由Sigloch和Barruol于2012年研发。留尼汪岛地幔柱的研究得到了总计120个地震监测站的支持，覆盖范围达2000至3000公里。
但即便如此，夏威夷大学地震学家兼地幔柱研究负责人Cecily Wolfe仍认为留尼汪岛地幔柱的研究具有不确定性。她说：“对该处地幔柱的成像工作极度依赖地形结构及技术和技巧的应用。”
无论留尼汪岛的研究发现了什么，其结果似乎都将难以说服少数对地幔柱假设持批判态度的人。美国果登市科罗拉多矿业大学地球物理学家Warren Hamilton便是其中之一，他认为那些所谓的“地幔柱学家”是通过片面解读地震数据来发现地幔柱的。
【科学家全球寻找地幔柱新证据】不过，有一点毫无疑问：地幔柱比人们原先预想的要复杂得多。
近日，在加州旧金山市召开的美国地球物理联盟会议上， Rychert论述了几处可能存在地幔柱的地震研究，这些地幔柱分布于夏威夷群岛、加拉帕戈斯群岛、冰岛群岛及非洲东部的阿法尔地区。但其相关探针只能探测到地下数百公里深的位置，无法深入到地幔内部。
在大部分研究中，例如夏威夷群岛，Rychert在地下100公里深处发现了类似熔岩池的地理特征，这种熔岩池被认为是由地幔柱形成的。Rychert通过研究还发现这些地幔柱的位置并不总是与研究者的预期相一致。
Rychert在加拉帕戈斯群岛区域标注了3处类似熔岩池的地理特征：一处正好位于原先被探测到存在地幔柱的位置，另外两处则在其他区域。这一发现或许意味着当地幔柱抵达岩石圈后，会向四周扩散，其路径也会发生偏移，最终汇入不同的火山中。Rychert说：“地震研究方法使我们能够更详细地研究地幔柱，有些时候还能观测到更复杂的现象，这是让我们在研究中感到兴奋的地方。”
Sigloch和Barruol期望在接下来的数月内能够经历许多这样令人兴奋的时刻。数日前，他们的研究船满载着地震数据和其他珍贵资料返回了位于留尼汪岛的港口。他们将花费至少1年的时间对这些数据进行深入分析，弄清留尼汪岛下方究竟有着怎样的地质活动。幸运的是，他们已经从水下地震仪得到了想要的数据。