海洋深处钻探到的异质地幔，揭开地球深层秘密

地球地幔是位于地壳和地核之间的地幔层，厚度约为2,900公里。地幔主要由硅酸盐矿物组成，包括橄榄岩、辉石岩等，这些岩石可能会经历了不同程度的部分熔融和再肥沃化过程，导致其化学和矿物组成的异质性。

研究海洋地幔的组成和过程对于理解板块构造、岩浆活动和地球内部的物质循环具有重要意义。通过研究地幔的异质性和再肥沃化过程，可以揭示地球内部的动力学机制和岩浆地壳的形成过程。

但由于海洋地幔被火成岩地壳和沉积物覆盖，直接采样显得非常困难。国际海洋发现计划（IODP）通过钻探技术，成功获取了多个海洋地幔剖面，为研究提供了宝贵的数据。

研究团队利用国际海洋发现计划（IODP）第402次考察的钻探样本和实验室分析结果，挑战了新形成海洋地幔成分的传统模型，揭示了地幔成分出乎意料的高度不均匀性。

传统假设在新生海洋盆地下的地幔是均质的，主要由橄榄岩组成，这些橄榄岩经过简单的部分熔融而改变。

但根据钻探结果显示，第勒尼安海地幔具有显著的异质性，包括肥沃的橄榄岩、贫化的方辉橄榄岩和纯橄榄岩，以及与辉石岩的互层。例如，U1614站点的地幔剖面中，尖晶石橄榄岩占24%，方辉橄榄岩占26%，纯橄榄岩占10%，辉石岩占4%，镁铁质侵入体占3%。

进一步研究研究发现，地幔经历了显著的再肥沃化过程，在地幔中发现了大量的斜长石和单斜辉石层、含水的钾质岩浆脉和镁铁质侵入体。

这些发现对于理解海洋岩石圈形成的早期阶段具有重要意义，有助于阐明地幔动力学、岩浆过程和地球化学循环。这些发现为研究地幔地球化学、板块构造和深层地球过程开辟了新途径，对我们理解地球演化结构具有广泛的影响。

参考文献：Alessio Sanfilippo, Ashutosh Pandey, Norikatsu Akizawa, Eirini Poulaki, Emily Cunningham, Manon Bickert, Chao Lei, Paola Vannucchi, Emily R. Estes, Alberto Malinverno, Noriaki Abe, Agata Di Stefano, Irina Y. Filina, Qi Fu, Swanne B. L. Gontharet, Lorna E. Kearns, Ravi Kiran Koorapati, Maria Filomena Loreto, Luca Magri, Walter Menapace, Victoria L. Pavlovics, Philippe A. Pezard, Milena A. Rodriguez-Pilco, Brandon D. Shuck, Xiangyu Zhao, Carlos Garrido, Daniele Brunelli, Tomoaki Morishita & Nevio Zitellini ，Heterogeneous Earth’s mantle drilled at an embryonic ocean. Nature Communications volume 16, Article number: 2016 (2025) ，doi：10.1038/s41467-025-57121-0