同濟大學海洋與地球科學學院周懷陽教授作為第一作者，與美國伍茲霍爾海洋研究所迪克教授，近日在《自然》雜志上聯合發表了題為《支撐馬里安隆起虧損地幔的薄洋殼證據》的論文，對沿用40多年的“地幔羽”假說提出挑戰。這是地質學領域研究的一個重要突破。
1912年，德國著名科學家魏格納提出了“大陸漂移”假說，隨后在眾多科學家的努力下，“板塊構造學”理論得以確立。然而，對板塊內部及板塊分離邊界（洋中脊）上眾多的隆起或海山是如何形成的，至今仍沒有合理統一的解釋。大約40年前，摩根提出的“地幔羽”假說曾在很長一段時間占據主流地位。
“地幔羽”假說認為，地幔內部溫度的局部異常導致大規模巖漿涌出地表，形成隆起或海山，隆起或海山代表了較厚的地殼或洋殼。而周懷陽團隊通過地質取樣發現，在西南印度洋洋中脊上，有一塊綿延3100公里長、大小與冰島隆起大致相當的馬里安隆起地表，那里廣泛分布有通常被認為代表地幔的橄欖巖。在馬里安隆起東段的53°E洋脊段上，有約3200平方公里的區域幾乎完全缺失洋殼，地幔如同一只剝了殼的雞蛋，直接出露于地表。他們經過細致甄別和論證后認為，馬里安隆起的洋殼很薄，十分不均勻；造成馬里安隆起的主要原因是地幔的成分異常，而不是地幔內局部的溫度異常。周懷陽指出，部分地幔因為缺少了一些金屬物質而變得較輕，被稱為“虧損地幔”，虧損地幔在均衡作用下產生了隆起；而地幔的虧損原因則可追溯到1.8億年前南極板塊和非洲板塊分離時發生的大規模火山作用或甚至更早的地質歷史事件。
這一研究令地球科學界感到振奮，被認為給“地幔羽”理論“釘上了最后一根棺材釘”。英國劍橋大學教授麥柯勒倫評論，如果這一對印度洋洋中脊地質觀測的解釋是正確的話，將對人類深入理解地幔具有重要意義。