专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《科学24小时》

《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

文章数

谜一般的火山群岛

2018-01-26 22:01:00

  太平洋中的火山岛

  1778年,美国一支商船队在北太平洋中部发现了一系列海岛,这就是夏威夷群岛。现在它是美国的第五十个州。

  夏威夷群岛是由许多大大小的岛屿与海丘组成的。说来有趣,这些岛屿和海丘竟然都是由火山喷发形成的。可是现在,整个群岛中只有东南端的夏威夷岛上还有5座现代火山,其中正在活动的只有冒纳罗亚和基拉韦厄两座,其余的火山早已长眠不醒了。

  在别的地方,每当火山爆发,人们为了安全起见,都要赶紧逃避。但在夏威夷岛上,火山爆发时,人们却喜欢前来观光。岛上建有许多国家火山公园,专供游客观赏火山喷发时的壮丽景象。美国宇航员还把这儿当作学习火山地质学的好地方。

  对于地质学家来说,夏威夷更是充满了神秘莫测的色彩。早在20世纪80年代初,美国火山学者就在这儿的火山口旁建立了观测站,取得了丰富的资料,对我们认识地球内部的奥秘很有帮助。

  夏威夷岛上的火山,外貌毫无惊人之处,不像常见的火山那样呈高大的锥状,而是呈扁平的盾状。山顶上就是火山口,火山喷发时,火山口内常出现熔岩湖。在基拉韦厄火山口中,就有一个名叫“哈里摩摩”(意为“永恒的火焰之家”) 的熔岩湖,面积10万平方米,10多米深,传说中的火山女神蓓莉夫人就住在这个熔岩湖中。火山喷发时,岩浆犹如钢水沸腾,湖面时升时降,如同气压水银柱。岩浆还常常突然飞溅而起,形成高达数米以至几十米、上百米的熔岩喷泉,直上重霄;溢出火山口的岩浆,顺坡奔泻而下,跟河流一样,遇到陡坎时形成壮观的熔岩瀑布,奔腾直泻。这一幕幕火山喷发的胜景,令人感到绮丽迷幻,气象万千,人们仿佛置身于神话世界……

  与众不同的地质现象

  夏威夷群岛的火山不仅是现代火山名胜,而且是自然之谜。

  据研究,现代火山中的绝大多数,不是分布在地壳板块汇聚的边界上,就是分布在板块分离的边界上。

  可是夏威夷火山却深居在太平洋板块内,火山活动却十分频繁,火山喷出的岩浆数量也大得惊人。这个现象,使地质学家们感到很奇怪。

  更玄妙的是,夏威夷群岛的大小岛屿差不多排列成一条直线,而且火山的年纪从东南往西北竟然是一个比一个老,东南端的夏威夷岛是仅有70多万岁的现代火山,而西北端的火山岛屿,却已是4000多万岁的高龄了。这种现象说明了什么呢?难道真的像传说中的那样,是火山女神蓓莉夫人手擎岩浆,从西北向东南转游,依次点燃了这些火山的吗?

  夏威夷群岛这一有趣的地质现象,引得众多地质学家纷纷提出假说,试图揭开这一自然之谜。

  “热点”假说

  加拿大著名的板块构造学家威尔逊及其他一些学者,提出了一个有趣的“热点”假说。

  威尔逊等人认为,在地幔的内部有一些温度很高的圆柱状区域,炽热的地幔物质从这儿上升,将覆盖在上面的岩石外壳“烧”穿,结果岩浆喷出地面,形成了火山,这个地方就是地球上的“热点”。

  威尔逊等指出,热点相对于迅速漂移的板块,基本上是不动的(当然不是绝对的不动)。当板块慢慢移动,通过热点时,热点就会在板块上留下一连串的“伤疤”——火山。先形成的火山随板块的移动离开了热点,而在所过之处,热点又开始形成新的火山,久而久之,就会产生一连串年纪由大到小的火山岛链。夏威夷群岛正是由现在夏威夷活火山这个热点的熔岩逐渐堆积,太平洋板块逐渐向西北方向移动所形成的。据研究,现在位于夏威夷群岛西北端的中途岛,2000万年前的位置就在现在的夏威夷岛所在的地方。

  科学家们还发现了另一个有趣的现象:位于夏威夷群岛西北方向的天皇海岭(是一系列北西方向排列的海底死火山),也是由夏威夷这个热点形成的。但这一海底火山链的走向,与夏威夷群岛的走向有一个明显的转折。这一现象说明,当年(距今4000万年左右)太平洋板块的运动方向曾经发生过变更。

  为了验证热点假说,1977年7月,美国、法国、西德、苏联和日本的科学家们乘“格罗玛·挑战者”号科学考察船,对北太平洋的天皇海岭进行了深海钻探,发现形成这些海底火山的熔岩与夏威夷群岛的熔岩一样。

  同时,火山岛的古位置和年龄的老少变化,也与所设想的一致。大量的研究结果都支持夏威夷群岛和天皇海岭是由同一个热点形成的理论。

  这些科学家认为,热点不仅夏威夷有,别的地方也存在,地球上大约有20个热点。

  夏威夷群岛的地质现象,用热点理论来解释,看来是比较有说服力的,因此赞同这种观点的人不少。但是也有许多人持反对意见。

  另外,不论赞同还是反对,大家都同样感到不能理解的是:地幔中这些圆柱状的高热区是怎样形成的呢?

  它对板块的运动有什么影响?这些问题,科学家们正在深入研究中,相信夏威夷群岛本身以及由它所引出的热点之谜终将被揭晓。

上一篇:进军太空后继有人
下一篇:具有神奇魅力的铂
©2011-2017 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台