看过《哪吒之魔童闹海》的不少观众想必对海底龙宫坍塌、无数海妖从岩浆中涌出、大体量岩浆交互的镜头印象深刻。事实上，从科学的角度来看，海底岩浆的形成与地幔柱这一神奇的地质现象息息相关。
地球深处的炽热塑性流
地幔柱，听起来就像是从地球深处升起的神秘力量。事实上它正是如此。地幔柱是地球地幔中上升的炽热塑性流，这些热塑性流由于温度较高、密度较低，会向地表上升，形成一根根从地球深部地幔延伸至地壳的“热柱子”。想象一下，地球就像是一个巨大的烤炉，地幔柱就是那不断翻滚上升的热浪。由于地幔柱的温度较高、密度较低，它以强大的力量推动着周围的物质向地表上升，直至形成火山。
在科学界，地幔柱是如何形成的，一直是个复杂且尚未完全解决的谜题。对此，科学家提出了多种假设，试图揭开地幔柱启动的神秘面纱。其中，一种较为广泛接受的观点是，地球的外核与地幔之间的边界可能存在热异常区域。这些区域的温度异常高，足以让地幔物质部分熔融，从而形成地幔柱。
地幔柱的形成与地球内部的物质循环和热量传递密不可分。它就像是一台巨大的地球内部发动机，驱动着地幔对流、地壳运动等地球内部动力学过程。同时，地幔柱的启动还与地球历史上的重大地质事件紧密相连，比如大陆裂解、火山喷发、生物灭绝等。
地球的“活化石”
地幔柱是如何影响地球的呢？
首先，地幔柱的形成往往伴随着剧烈的火山活动。这些火山喷发时会释放出大量的二氧化硫和二氧化碳气体。二氧化硫虽然只会在大气中短暂停留数天或数周，但它会带来短期的温室效应，影响全球气候。而二氧化碳则更加持久，可以在大气层中残留数千年，对全球气候产生长期影响。更重要的是，二氧化硫还能显著延长硫酸盐气溶胶的停留时间，从而延长其所带来的降温影响。
除了对气候的影响外，地幔柱还通过引发大陆裂解、驱动板块运动等方式，对地球的地质环境和构造演化产生深远的影响。
凯尔盖朗地幔柱是地球上最显著的、仍然在活动的地幔柱之一。它与大火成岩省的形成密切相关，对理解地球的地质历史和内部过程具有重要意义。
大火成岩省，这个听起来有些陌生的名词，其实是地幔柱活动的重要产物。它们通常伴随着大量的岩浆喷发，形成广袤的火山岩区域。这些大火成岩省往往蕴藏着丰富的矿产资源，如铜、铁、金等。这些矿产资源的开发对人类社会的发展至关重要。因此，研究凯尔盖朗地幔柱及其相关的大火成岩省，不仅有助于我们更好地理解地球的地质历史和内部过程，还能为资源开发提供重要依据。
此外，凯尔盖朗地幔柱的研究还与人类的生活密切相关。东冈瓦纳大陆的裂解和漂移就是地幔柱活动的重要结果之一。这一过程导致了全球海陆格局和地貌格局的重大变化，进而引发了洋流和大气环流的重新改组。这些变化对全球气候产生了深远影响，也直接影响了人类的生活环境和自然资源分布。
总之，地幔柱这一神奇的地质现象不仅揭示了地球内部的奥秘，还对人类的生活和未来发展产生了重要影响。通过研究地幔柱的启动机制、活动规律以及其对地球环境和资源的影响，可以更好地理解地球的历史和未来发展趋势。同时，这些研究成果也将为人类社会的可持续发展提供重要支撑和保障。
（作者石玉若系中国地质科学院地质研究所研究员）
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