很久以前，大规模的岩浆喷发导致地球的陆地上产生了大量的玄武岩熔岩洪水。以前人们认为，这些类型的喷发只能发生在大陆构造板块较薄的地区，允许深层地幔物质上升到接近表面的地方。这些地区的低压允许热的地幔融化，这可以产生大量的岩浆。然而，赫尔辛基大学和奥胡斯大学的研究人员的一项新研究挑战了这种传统的理解。

玄武岩是一种火山岩，它是由含有大量黑质矿物（如辉石和橄榄石）的熔岩冷却和凝固后形成的。当这种熔岩从火山中喷发出来并与地球表面接触时，就会发生玄武岩熔岩喷发。这些喷发可以是爆炸性的，也可以是更多的喷发，在很长一段时间内缓慢而稳定地在地表流动。玄武岩熔岩通常比其他类型的熔岩更具流动性，这使得它可以轻松流动并覆盖大片区域。

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赫尔辛基大学的Jussi Heinonen博士是最近描述这项研究的《岩石学杂志》文章的主要作者，他解释说："洪积玄武岩喷发一般需要在低压条件下熔化地幔的想法主要是基于喷发的岩浆的微量元素组成。"他进一步指出，许多洪积玄武岩中稀土元素的相对数量表明岩浆在低压地幔矿物的存在下形成。

南极洲Dronning Maud Land的洪积玄武岩源于一个特别深的地幔源。资料来源：Arto Luttinen

这项新的研究是作为一个研究项目的一部分进行的，该项目重点关注当南部非洲和南极洲在大约1.8亿年前作为盘古大陆的一部分相互连接时，在这些大陆上爆发的洪水玄武岩的起源。

赫尔辛基大学研究小组组长Arto Luttinen博士介绍说："我们对非洲和南极洲构造板块厚而非薄的地区出现的大多数洪积玄武岩感到好奇，此外，我们发现许多具有稀土元素成分的洪积玄武岩，暗示着高压形成条件，实际上位于构造板块的薄区域。"

在研究小组在莫桑比克发现一种洪泛玄武岩后，另一种假说的想法开始形成，这种玄武岩在成分上显示出异常高的喷发温度。

赫尔辛基大学的博士生Sanni Turunen补充说："这些洪积玄武岩使我们考虑到这样一种可能性，即特别热的地幔的熔化可能导致高压岩浆的形成，其微量元素特征与低压岩浆相似。"

研究人员决定使用地球化学建模工具REEBOX PRO来测试他们的假设，该工具能够真实地模拟地幔熔化过程中的矿物、熔体及其微量元素含量的行为。

文章的共同作者、REEBOX PRO工具的开发者之一、奥胡斯大学的Eric Brown博士说："我们很高兴地发现，模拟结果支持了我们的假设，预测了石榴石的总消耗量，石榴石是高压条件下的诊断矿物，当地幔熔化发生在洪荒玄武岩所显示的高温下时。"

因此，当地幔来源非常热时，在高压下形成的岩浆在化学上可能类似于低压岩浆。此外，结果表明，当选择不同种类的地幔源进行建模时，石榴石在相对较低的压力下生存。

"我们的结果有助于我们理解南部非洲和南极洪积玄武岩的出现和它们的微量元素特征之间的明显争议。最重要的是，我们表明大量的洪积玄武岩可以在厚构造板块区域形成，而且除非考虑到地幔温度和成分的影响，否则洪积玄武岩的微量元素成分是岩浆生成深度的不可靠的指标。"作者总结道。

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