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南極洲也有火山

2017-12-12 18:24
飛碟探索 2017年12期
關(guān)鍵詞:伯德南極洲熔巖

海底火山世界呈現(xiàn)很多種形式,但很少得到研究。而地球上一些最大的火山恰恰藏身于海洋,但是一直到現(xiàn)在,我們對它們還是不甚了解。2013年年底,我們才知道處在南極邊緣的火山的一些特點,雖然按照地質(zhì)物理常識,它們不該在那里。

南極的瑪麗·伯德地地域冰天雪地,一望無際,寒風(fēng)刺骨——這就是南極洲通常的景觀。但是,這個冰的世界并不總是寒冷的,甚至在其表面還經(jīng)常冒出火焰。冰與火這種離奇組合在南極并不罕見。環(huán)繞南極的大海海底,火山遍地皆是。其中一座現(xiàn)在還蠢蠢欲動,呈現(xiàn)活躍狀態(tài),其他的則早就平息無聲。處在南極瑪麗·伯德地附近的火山群分布在阿蒙森海深度為1600米到2400米的海底,屬于死火山。因為科學(xué)考察船很難接近這些被淹沒的火山,它們至今沒能被很好研究。

阿蒙森海海底火山群很奇特,它們的誕生與傳統(tǒng)的有關(guān)火山地質(zhì)物理的認識有著很大不同。

科學(xué)家將火山分成兩大類,一類在地球巖石的接縫處形成,巖漿從這里奔流而出,很容易就流到了地球表面;一類分布在巖石下面,科學(xué)界通常將這類地點稱為“熱點”?!盁狳c”是地幔中相對固定和長期的熱物質(zhì)活動中心,它們向活火山提供富集各種微量元素的巖漿。隨著“熱點”上方的巖石圈板塊不停運動,先形成的火山從“熱點”處移開并逐漸熄滅成為死火山,新的火山又在“熱點”上方形成,然后移開,結(jié)果就形成了一串年齡定向分布的線狀火山鏈。這類火山活動時,熔巖向外溢出,無地震發(fā)生,因此,由此形成的火山鏈也叫無震海嶺。在這里,“熱點”從地幔深處凸起,將地殼燒穿。這種火山最為典型的就是夏威夷群島的火山。夏威夷天皇海嶺火山鏈的走向?qū)嶋H上記錄了太平洋板塊的運動方向:在4000萬年前是從南向北沿NNW(北—西北)向運動,最晚在2600萬年以后轉(zhuǎn)變?yōu)閺臇|向西沿NWW(西北—西)向運動。

但是,瑪麗·伯德地沿岸的水下火山并不是這樣。它們附近并沒有板塊邊界,而地球內(nèi)部灼熱的物質(zhì)也沒有流向它們??茖W(xué)家對這里進行的地質(zhì)化學(xué)分析呈現(xiàn)一種令人感興趣的現(xiàn)象。從這些水下火山流出的熔巖成分依然具有典型“熱點”火山的成分。此外,瑪麗·伯德地火山群的化學(xué)特征接近南極中部火山的化學(xué)特征,甚至與新西蘭群島上的火山的特征相似。這究竟是怎么回事呢?

不久前,科學(xué)家才對南極水下火山的奇特現(xiàn)象做出了可接受的解釋。

今日的南極洲是1億年前古生代和中生代初期南半球龐大的岡瓦納大陸的遺址。一股巨大的熾熱物質(zhì)流(即地幔柱,是地球深部地幔熱對流運動中的一股上升的、圓柱狀固態(tài)物的熱塑性流,從軟流圈或下地幔涌起并穿透巖石圈而形成的熱地幔物質(zhì)柱狀體。它在地表或洋底露出時就表現(xiàn)為“熱點”?!盁狳c”上的地?zé)崃髦荡蟠蟾哂谥車鷱V大地區(qū),甚至?xí)纬晒铝⒌幕鹕剑牡蒯?/p>

深處突起,橫穿過去,落入兩個新大陸——南極洲和“新西蘭洲”。如今,只有新西蘭各島離開了“新西蘭洲”。

當時,兩個新大陸從地幔柱開始朝不同的方向漂移,它們的“底部”都沾滿了從地幔深處噴出的物質(zhì)。后來,這些物質(zhì)向上擠出,穿透地殼,從南極和新西蘭的火山口噴射出來。這就是為什么這些火山相距很遠,但噴出的熔巖化學(xué)成分完全一樣。要知道,熔巖某個時候就是從同一個“熱點”流出的。

這就是上面提到的瑪麗·伯德地地下火山嗎?不,因為它們不在南極大陸,而是在遠離南極洲的另一個地方。它們是在海洋巖石地臺上形成的。但是地幔物質(zhì)從不甘心寂寞,總是從一個地方流到另一個地方。就這樣,接近南極表面的物質(zhì)流獨自泉涌般地沖離大陸,在不同的地方燒熱海洋板塊,并且為這里的水下火山補充物質(zhì)。

在瑪麗·伯德地周圍,這些火山大約在6000萬年前就已經(jīng)形成,灼熱的巖漿通過板塊裂縫流出。某個時期,在南極洲海岸附近的火山噴發(fā)物形成了一連串就像大西洋加納利群島那樣的島嶼。但是,火山活動已經(jīng)停息。經(jīng)過幾百萬年的海水沖刷腐蝕,這些由火山物質(zhì)構(gòu)造的島嶼已經(jīng)被磨損得面目全非。但是這些死火山的根部和框架依然保留下來,深深地淹沒在海水下。

這就是令人著迷的南極洲畔水下火山的歷史。這一事例再次說明,目前我們還遠遠沒有了解地球火山的形成過程。尤其是這些水下的火山還沒有引起科學(xué)家足夠的重視和研究。但是,每一次的新發(fā)現(xiàn),都會使我們的認識提高一步。

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