中國科學院海洋研究所研究員張國良介紹，卡羅琳海山臨近雅浦海溝和世界最深海溝——馬里亞納海溝，是海底地質(zhì)運動活躍地帶，海山隆起是600公里見方的洋底高原，最高處距離海平面僅有38米。2015年，他帶領(lǐng)的科研團隊依托“科學”號科考船對卡羅琳海山隆起的不同部位進行了巖石采集，獲得樣品主要是玄武巖。

“玄武巖說明這里是火山噴發(fā)形成的，而海山隆起的東側(cè)又有海山鏈，這就引導我們對卡羅琳海山成因是否符合‘地幔柱假說’進行了科學探索。”張國良說。

近半個世紀前，科學界提出“地幔柱假說”，用來解釋海洋底部的洋底高原和海山鏈。“地幔柱假說”認為，在距離地表約2800公里的地核與地幔交接處，會出現(xiàn)猶如炸彈爆炸一般的現(xiàn)象，以蘑菇云狀上涌，形成大量巖漿，洋底高原就是“蘑菇云”頂部，而海山鏈就是“蘑菇云”尾部，由于板塊漂移，二者的先后順序在地表體現(xiàn)為空間上的連接性。

但地球上的洋底高原和海山鏈大都單獨存在，也沒有證據(jù)顯示二者成因相連現(xiàn)象，因此科學家一直未能找到“地幔柱假說”的證據(jù)。

張國良團隊對采集到的玄武巖樣品進行了年代學、巖石學、礦物學和地球化學研究。“我們發(fā)現(xiàn)卡羅琳海山隆起形成時間確實比海山鏈早，而代表巖石‘基因’的同位素又非常相似，這說明卡羅琳海山的洋底高原和海山鏈很有可能來自同一地幔柱，成為目前最接近‘地幔柱假說’的例證。”他說。

這一研究成果近日在國際地學期刊《化學地質(zhì)學》在線發(fā)表。