新发现的格陵兰岛热岩幔柱推动了北极的热活动

作者在格陵兰冰原上安装的地震台。一年中的积雪约为1.5 m，太阳能电池板被埋在雪中。除雪和维护工作由几个人手动完成。

一个研究小组对格陵兰冰原的融化有更多的了解。他们发现了一块热的岩石流，称为地幔羽，从格陵兰中部下方的地幔边界升起，融化了下面的冰。

他们的两部分研究结果发表在《地球物理研究杂志》上。

研究报告的共同作者吉蒂·丰冈尼（Genti Toyokuni）博士说：“对格陵兰岛羽流的了解将有助于我们了解这些地区的火山活动以及格陵兰冰盖融化引起的全球海平面上升的问题。”

北大西洋地区充斥着地热活动。冰岛和扬马延（Jan Mayen）拥有活跃的火山，并具有自己独特的地幔柱，而斯瓦尔巴群岛群岛（Svalbard）是北冰洋的挪威群岛，是地热区。但是，这些活动的起源及其相互联系在很大程度上尚未得到探索。

研究小组发现，格陵兰岛的羽状物从核心地幔边界升至格陵兰岛下方的地幔过渡带。羽状流在下地幔中也有两个分支，它们馈入该地区的其他羽状流，为冰岛和扬马延省的活跃地区以及斯瓦尔巴特群岛的地热区提供热量。

该图显示了格陵兰及其周边地区的主要构造特征和地幔柱。Vp = P波速度； MAR =大西洋中脊； MTZ =地幔过渡带（410-660公里深度）； CMB = 2889公里深度处的地幔边界。

他们的发现基于对这些区域下方地壳和整个地幔的3-D地震速度结构的测量。为了获得测量结果，他们使用了地震地形。反转许多地震波的到达时间以获得地下结构的3D图像。该方法的工作原理类似于人体的CT扫描。

丰国能够利用他安装在格陵兰冰原上的地震仪作为格陵兰冰原监测网络的一部分。该项目成立于2009年，吸引了来自11个国家的研究人员的合作。美日联合小组主要负责冰盖上三个地震台的建设和维护。

格陵兰及其周边地区下方5 km深度的P波速度层析成像的地图视图（左）。蓝色和红色分别表示高速和低速扰动，其比例（以％为单位）显示在地图旁边。白色虚线是受格陵兰岛羽流影响的冰岛和Jan Mayen羽流的热迹线。黑色虚线包围的区域是冰盖底部融化而引起的水流所在的地方（东北格陵兰冰河）；它的水源位于两个热流道的交汇处。穿过格陵兰中部和Jan Mayen（右）的全幔层析成像的垂直横截面。我们可以看到，格陵兰岛的烟羽是扬马延火山的热源。

展望未来，丰国希望更详细地探索热过程。“这项研究揭示了更大的图景，因此在更局限的水平上研究羽流将揭示更多信息。”

参考：

“格陵兰及周边地区的P波断层扫描：1.地壳和上地幔”，金蒂·丰国，松野隆aya和赵大鹏，2020年10月31日，地球物理研究杂志–固体地球。DOI：
10.1029 / 2020JB019837

“格陵兰及周边地区的P波断层扫描：2.“下地幔”，由Genti Toyokuni，Takaya Matsuno和Dapeng Zhao撰写，2020年10月30日，地球物理研究杂志–固体地球。DOI：
10.1029 / 2020JB019837