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南极洲也有火山

2017-12-12

飞碟探索 2017年12期
关键词:伯德南极洲熔岩

海底火山世界呈现很多种形式,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,但是一直到现在,我们对它们还是不甚了解。2013年年底,我们才知道处在南极边缘的火山的一些特点,虽然按照地质物理常识,它们不该在那里。

南极的玛丽·伯德地地域冰天雪地,一望无际,寒风刺骨——这就是南极洲通常的景观。但是,这个冰的世界并不总是寒冷的,甚至在其表面还经常冒出火焰。冰与火这种离奇组合在南极并不罕见。环绕南极的大海海底,火山遍地皆是。其中一座现在还蠢蠢欲动,呈现活跃状态,其他的则早就平息无声。处在南极玛丽·伯德地附近的火山群分布在阿蒙森海深度为1600米到2400米的海底,属于死火山。因为科学考察船很难接近这些被淹没的火山,它们至今没能被很好研究。

阿蒙森海海底火山群很奇特,它们的诞生与传统的有关火山地质物理的认识有着很大不同。

科学家将火山分成两大类,一类在地球岩石的接缝处形成,岩浆从这里奔流而出,很容易就流到了地球表面;一类分布在岩石下面,科学界通常将这类地点称为“热点”。“热点”是地幔中相对固定和长期的热物质活动中心,它们向活火山提供富集各种微量元素的岩浆。随着“热点”上方的岩石圈板块不停运动,先形成的火山从“热点”处移开并逐渐熄灭成为死火山,新的火山又在“热点”上方形成,然后移開,结果就形成了一串年龄定向分布的线状火山链。这类火山活动时,熔岩向外溢出,无地震发生,因此,由此形成的火山链也叫无震海岭。在这里,“热点”从地幔深处凸起,将地壳烧穿。这种火山最为典型的就是夏威夷群岛的火山。夏威夷天皇海岭火山链的走向实际上记录了太平洋板块的运动方向:在4000万年前是从南向北沿NNW(北—西北)向运动,最晚在2600万年以后转变为从东向西沿NWW(西北—西)向运动。

但是,玛丽·伯德地沿岸的水下火山并不是这样。它们附近并没有板块边界,而地球内部灼热的物质也没有流向它们。科学家对这里进行的地质化学分析呈现一种令人感兴趣的现象。从这些水下火山流出的熔岩成分依然具有典型“热点”火山的成分。此外,玛丽·伯德地火山群的化学特征接近南极中部火山的化学特征,甚至与新西兰群岛上的火山的特征相似。这究竟是怎么回事呢?

不久前,科学家才对南极水下火山的奇特现象做出了可接受的解释。

今日的南极洲是1亿年前古生代和中生代初期南半球庞大的冈瓦纳大陆的遗址。一股巨大的炽热物质流(即地幔柱,是地球深部地幔热对流运动中的一股上升的、圆柱状固态物的热塑性流,从软流圈或下地幔涌起并穿透岩石圈而形成的热地幔物质柱状体。它在地表或洋底露出时就表现为“热点”。“热点”上的地热流值大大高于周围广大地区,甚至会形成孤立的火山)从地幔

深处突起,横穿过去,落入两个新大陆——南极洲和“新西兰洲”。如今,只有新西兰各岛离开了“新西兰洲”。

当时,两个新大陆从地幔柱开始朝不同的方向漂移,它们的“底部”都沾满了从地幔深处喷出的物质。后来,这些物质向上挤出,穿透地壳,从南极和新西兰的火山口喷射出来。这就是为什么这些火山相距很远,但喷出的熔岩化学成分完全一样。要知道,熔岩某个时候就是从同一个“热点”流出的。

这就是上面提到的玛丽·伯德地地下火山吗?不,因为它们不在南极大陆,而是在远离南极洲的另一个地方。它们是在海洋岩石地台上形成的。但是地幔物质从不甘心寂寞,总是从一个地方流到另一个地方。就这样,接近南极表面的物质流独自泉涌般地冲离大陆,在不同的地方烧热海洋板块,并且为这里的水下火山补充物质。

在玛丽·伯德地周围,这些火山大约在6000万年前就已经形成,灼热的岩浆通过板块裂缝流出。某个时期,在南极洲海岸附近的火山喷发物形成了一连串就像大西洋加纳利群岛那样的岛屿。但是,火山活动已经停息。经过几百万年的海水冲刷腐蚀,这些由火山物质构造的岛屿已经被磨损得面目全非。但是这些死火山的根部和框架依然保留下来,深深地淹没在海水下。

这就是令人着迷的南极洲畔水下火山的历史。这一事例再次说明,目前我们还远远没有了解地球火山的形成过程。尤其是这些水下的火山还没有引起科学家足够的重视和研究。但是,每一次的新发现,都会使我们的认识提高一步。

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