地理教科书将板块下的地幔描述为一种混合良好的粘性岩石，它像传送带一样随着板块移动。但是，这个在大约100年前首次提出的观点却令人惊讶地难以证明。古巴、哥伦比亚和乌得勒支等国的地质学家在复活节岛上调查了一项神秘的发现，表明地幔的行为似乎完全不同。
复活节岛由几座死火山组成。最古老的熔岩沉积物形成于大约250万年前，在一个海洋板块的顶部，其年龄并不比火山本身早多少。2019年，一支由古巴和哥伦比亚地质学家组成的团队前往复活节岛，以准确确定这座火山岛的日期。
为此，他们采用了一种久经考验的方法：测定锆石矿物的年代。岩浆冷却后，这些矿物质结晶。它们含有少量铀，通过放射性衰变“变成”铅。他们的发现可以在ESS开放档案中获得预印本。
因为我们知道这个过程发生得有多快，所以我们可以测量这些矿物质形成的时间。因此，由古巴地质学家亚米尔卡·罗哈斯-阿格拉蒙特领导的哥伦比亚洛斯安第斯大学的研究小组开始寻找这些矿物。Rojas-Agramonte现在在基尔基督教阿尔布雷希茨大学工作，他发现了数百个这样的例子。但令人惊讶的是，不仅从250万年前开始，而且从更早的时间开始，到1.65亿年前。这怎么可能呢？
锆石的化学分析表明，它们的成分在所有情况下都大致相同。所以，它们都必须来自与今天火山组成相同的岩浆。然而，这些火山不可能活跃了1.65亿年，因为它们下面的板块甚至还没有那么古老。唯一的解释是，这些古老的矿物起源于火山活动的源头，在板块下的地幔中，远远早于今天的火山形成。但这给研究小组带来了另一个难题。
复活节岛上的火山就是所谓的“热点火山”。这些在太平洋很常见；夏威夷就是一个著名的例子。它们是由从地球深处缓慢上升的大块岩石形成的，这些岩石被称为地幔柱。当它们靠近地球板块的底部时，地幔柱的岩石以及周围地幔的岩石就会融化，形成火山。
自20世纪60年代以来，科学家们已经知道，当地球板块在地幔柱上移动时，地幔柱会在很长一段时间内停留在原地。每当板块移动一点，地幔柱就会产生一座新的火山。这就解释了为什么太平洋上有一排排已灭绝的海底火山，尽头有一座或几座活火山。研究小组是否发现了复活节岛地幔柱已经活跃了1.65亿年的证据？
为了回答这个问题，罗哈斯-阿格拉蒙特需要从“火山带”的地质学中找到证据。“火山带”是一个围绕海洋的地区，有许多地震和火山活动，海洋板块在这里下沉（“俯冲”）到地幔中。于是她联系了乌得勒支的地质学家杜威·范·欣斯伯根。
“困难在于1.65亿年前的板块早已在那些俯冲带消失了，”Van Hinsbergen说，他详细地重建了消失的板块。当他在1亿6千5百万年前在今天的复活节岛遗址上重建了一个大的火山高原时，结果证明，这个高原一定在大约1亿1千万年前就消失在南极半岛下面了。
“而这恰好与那个地点的造山和地壳变形的一个鲜为人知的阶段相吻合。那座山脉的痕迹仍然清晰可见，很可能是1.65亿年前形成的火山高原俯冲的结果，”他补充说。
因此，他的重建表明，复活节岛地幔柱很可能已经活跃了那么长时间。这将解开复活节岛的地质之谜：古老的锆石矿物可能是从地球深处带到地表的早期岩浆的残留物，以及火山爆发时的年轻岩浆。
但是另一个问题出现了。经典的“传送带理论”已经很难与地幔柱停留在原地而周围的一切都在继续移动的观察相一致。Van Hinsbergen说：“人们解释说，羽流上升得如此之快，以至于它们不受随板块移动的地幔的影响。新的羽流物质不断被提供到板块下，形成新的火山。”
但在这种情况下，带有锆石的地幔柱的旧碎片应该被地幔流带走，离开复活节岛的位置，现在不可能在那里的表面。
“由此，我们得出结论，只有当地幔周围的地幔基本上和地幔本身一样静止时，这些古老的矿物质才可能被保存下来，”他补充说。
因此，复活节岛上古代矿物的发现表明，地幔的行为从根本上是不同的，它的运动速度比人们一直认为的要慢得多；几年前，罗哈斯-阿格拉蒙特和范·欣斯伯根及其团队在加拉帕戈斯群岛和新几内亚群岛的研究中提出了这种可能性，复活节岛现在为这种可能性提供了新的线索。
