地下熔池成就冰島火山

研究認為，上升然後穿過地幔的熱岩柱為冰島火山提供了原料。

圖片來源：ARCTIC IMAGES/Alamy Stock Photo

在地核和地幔之間的邊界上有10～20處黏糊糊的岩石團。它們和「地下王國」的其他部分一點也不像。在20多年的時間裡，科學家一直在研究這些被稱為超低速層（ULVZ）的神秘區域的性質。如今，研究人員對一處位於冰島地下近3000千米的ULVZ進行了分析，並且最終找到了答案：它們可能是熱岩柱的部分熔化的源頭。熱岩柱能緩慢地上升並且穿過地幔，為火山形成提供原料。

在1996年幫助發現了ULVZ但並未參與最新研究的美國亞利桑那州立大學地震學家Ed Garnero表示，這使得ULVZ成為深層的「指示牌」，從而標記全球熱岩柱的底部。「它們會告訴你哪裡可能存在熱岩柱和上涌流體。」

ULVZ因地震波以極其緩慢的方式穿過它們而得名。一種解釋是如果ULVZ由一種不同類型的緻密岩石構成——可能富含鐵並且在化學性質上和地幔其他部分不同，速度上的下降便能得到解釋。

此前研究在ULVZ和夏威夷以及薩摩亞地下的熱岩柱之間建立了初步聯繫。不過，最新研究的作者、加州大學伯克利分校地震學家Barbara Romanowicz表示，冰島地下的場景提供了更好的畫面。這是因為來自不同方向的地震波從該區域下方穿過，並且和太平洋島嶼不同，它可被為位於地球兩邊的感測器監測到。

Romanowicz團隊利用由美國等地的感測器陣列監測到的地震波，更好地確認了ULVZ的位置和形狀。他們發現，ULVZ的形狀是像碉堡一樣的短粗圓柱——直徑有800公里、高15千米，並且或多或少地直接位於為冰島火山提供原料的熱岩柱下方。研究人員在日前出版的《科學》雜誌上報告了該成果。

Romanowicz介紹說，其團隊的成果支持部分熔化場景，因為另一種選擇，即ULVZ是化學性質不同的岩石，可能會產生更加不規則的形狀並且最終可能不會直接位於熱岩柱下方。（宗華）

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