“地球透鏡”證實北美地下存在巨大地幔柱

英國《自然·地球科學》雜志26日在線發表的一項地球科學研究稱，科學家分析“地球透鏡計劃”（Earth Scope）的數據，發現了地球核幔邊界處升起的一個地幔柱，美國西部黃石國家公園的火山活動很可能是受其驅動。

此前幾十年來，人們一直熱議的一個問題，就是黃石國家公園下面是否可能存在地幔柱——潛在的物質上涌形成的熱柱。但地幔柱本身存在爭議，因為地球內部的地震圖像，基本無法清晰地顯示出源自地幔深處的柱樣特征。

“地球透鏡計劃”由美國國家科學基金會、地質調查局、國家航空航天局（NASA）等機構發起，是一個廣泛、多目標并聯合了多種觀測方法的計劃，被認為可以拓展地球科學的觀測能力。此次，美國德州大學奧斯汀分校研究人員彼得·尼爾森與斯蒂芬·格蘭德團隊，使用了“地球透鏡計劃”的美國觀測臺陣項目（USArray）收集到的數據。USArray項目可視為一個大陸規模的地震觀測臺陣，有能力提供巖石圈和地球更深處的連續三維圖像。研究團隊對北美下方地幔進行成像處理，鑒定出一個長而細的傾斜區域，地震波在其中的傳播速度較慢——這可能表明存在異常高溫的物質。該區域幾乎連續貫穿整個地幔，下起于墨西哥下方的核幔邊界，沿東北方向上連至黃石國家公園。

研究人員表示，該發現意味著，黃石國家公園的火山活動，包括熱水泉、爆發式間歇泉（如著名的“老忠實間歇泉”）和地質時期的超級噴發，追根究底可能都是由從地核升起的深層地幔柱驅動的。

總編輯圈點

科學家一直懷疑，地球深處的地幔物質，會通過地幔柱上升到地面，形成超級火山。但由于鉆地困難，缺乏地殼深處材料，難以證實此類理論。然而“地球透鏡”另辟蹊徑，讓我們一窺黃石公園下方構造。或許今后地震預測也會受益于此技術。