据美国趣味科学网站5月27日报道，研究人员发现的新证据表明，一个巨大的热岩超级地幔柱正在非洲地下上涌，导致强烈的火山活动，并将非洲大陆“一分为二”。

地质学家早就知道，非洲正在一个名为东非裂谷系的地区缓慢分裂，但是这种大规模地质过程背后的驱动因素一直存在争议。现在，一项新的研究提供了地球化学证据，证明了此前理论提出的超级地幔柱正在向上挤压并撕裂非洲的地壳。

科学家发现，肯尼亚中部梅嫩加伊地热场的气体含有来自地幔深处的化学特征，很可能来自地幔底部与地核之间。苏格兰格拉斯哥大学的一份声明指出，这种化学特征与非洲北部红海和南部马拉维的火山岩中发现的气体相同，说明所有这些地区都位于同一块深地幔岩石之上。

研究论文第一作者、苏格兰爱丁堡大学地质学院博士后研究员陈必英(音)在电子邮件中告诉趣味科学网站：“在东非裂谷系不同区域观察到的深地幔特征极其相似，说明它们都来自同一个深部来源。”

研究人员在5月12日的《地球物理通讯》月刊上发表了研究报告。

东非裂谷系是地球上最大的活跃性大陆裂谷系，横跨非洲约3500公里。在长达约3500万年的时间里，岩石圈(地壳和上地幔组成的岩石外壳)一直在沿着裂谷逐渐分裂，形成了一个从非洲东北部的红海到非洲南部的莫桑比克、横贯非洲大陆表层的山谷网络。

先前的研究在稀有气体特征中发现了东非裂谷系下方存在深部地幔柱的迹象。稀有气体，如氦和氖，具有稀有性和惰性，通常不会与其他物质发生化学反应，因此可能长时间存留；研究人员可以利用它们跟踪研究长期地质过程。但是，陈指出，东非裂谷系下方的这些地球化学示踪剂非常稀少且往往存有争议。

为了帮助弄清东非裂谷系下方究竟发生了什么，研究小组使用高精度仪器在肯尼亚气体中寻找氖同位素，结果探测到了深层地幔的特征。这些气体中的特征与夏威夷最原始(古老)的地表特征非常相似；据认为，夏威夷也位于深地幔柱之上。

陈说：“我们非常兴奋地发现，氖同位素的初步数据显示了原始深地幔的特征。但是，深地幔的特征非常微弱，我们不得不努力解析它；说实话，(这个过程中)不存在顿悟时刻，我们经常质疑结果，花了很多时间反复核查数据。”

研究小组对数据进行了严格的评估后确信这种特征是真实的，并且与东非裂谷系其他地方发现的特征相同。陈指出，东非裂谷系地幔柱可能起源于地核-地幔边界，大约位于地球深处2900公里处。

陈指出，虽然东非裂谷系的特征与夏威夷火山岩中发现的特征相似，但是夏威夷地幔柱被认为是一种离散的热地幔上升流，有点像熔岩灯，而东非裂谷系地幔柱可能属于不同的形状。

陈说：“更有可能的是，来自地球深处的大量热浮力物质上涌，取代了原本位于东非裂谷系下方的地幔。当它上涌并遇到较冷的固体岩石圈时，就向外扩散，产生足够的力量撕裂薄薄的岩石圈，导致该地区强烈的火山活动。”（编译/郑国仪）