深藏在海底的火山

地球上最大的火山不久前才被发现。它藏在太平洋西北部的深海底部，距离日本东部1600千米。1.4万年前，它就坐在这里了。科学家早就知道达姆火山的存在，但是直到2013年秋，人们才知道这座火山到底有多大。其面积完全可与火星上太阳系最大的火山——奥林匹斯山——相媲

美。奥林匹斯山高26.4千米，山顶形成了巨大的凹陷，环形区内直径约600千米，熔岩就从这里喷出来。奥林匹斯山是一座早就停息的死火山，在它的斜坡上到处可见凝固的岩浆。不难想象当时这座巨大的火山喷发规模有多大，其火山口凹陷的地方容得下一座像莫斯科这么大的城市。

1.45万年前，位于海底萨齐科果台原的达姆火山最后定型，其面积比日本还大。许多地质学家认为，类似萨齐科果台原这样的高原是海洋广阔的多平原地带，明显突起在环形地之上，它们是由一系列强大的火山喷发之后在陷口周围流动的熔岩构成的。

早先，科学家认为达姆火山只是一连串火山组成的群山，这些火山轮番将岩浆喷出，数百万年后，大量的凝结物将它们紧紧“焊接”在一起。但是，2009年地质学家在对达姆火山周围的海洋地层钻探中挖掘出了沉积层的样品。经过对样品的研究，地质学家发现它们全部来自一个源头——一个位于山体中央的火山口。地质勘查的结果同样指出，整座火山是由一整块岩浆发生地孕育而成的。它是一座独立的火山。它不仅是地球火山面积之最，也是太阳系第二大火山。

达姆火山发育神奇，让科学家为之一惊，它活跃了500万年才熄灭。在这段时间里，它喷发出不计其数的熔岩，每次喷发都明显扩大了自己的面积。

今日，达姆火山有650千米长，450千米宽，总面积为31万平方千米。之前被认定为地球最大活火山的夏威夷莫纳罗亚火山只有5000平方千米。

海洋里可能还有比达姆火山更大的火山存在。研究人员很早就注意到位于太平洋所罗门群岛以北的海底翁通爪哇高原，它是世界上最大的海底玄武岩台地，面积约200万平方千米，厚度达30千米。它形成于约1.2亿年前，被认为是由众多火山定期喷发出的熔岩堆积而成的。这里是否还有更大的不为人知的火山存在呢？

莫诺瓦伊火山、武艾斯特-玛达火山和玛卡武列伊火山是海底依然活跃的活火山，因此倍受科学家的关注。

這几座特别的海底活火山有些“异国情调”。根据专家估计，地球上85%的火山喷发都发生在水下。太平洋底部分布着几千座活火山。但是，它们喷发通常不为我们所知，有时还能逃过火山科学家的眼睛。科学家就连这些喷发的火山坐落在哪里也弄不清。达姆火山还是前几年才确认的。而无数难以觉察到的小火山——它们间或喷发的岩浆还在海底流动，就更难被发现了！

之前，科学家认为，这些火山被巨大的海水压力挤压，再加上自身的重量，经常直接被挤到海底。当难以承受这些压力时，熔岩不得不从火山口冒出。但是，科学家越是认真研究水下火山，就越是相信，这些研究对象远比自己想象的活跃和不可预测。

水下的火山经常出现异常强烈的活动。比如坐落在新西兰和汤加群岛之间的莫诺瓦依海底火山频繁喷发，就像意大利的埃特纳火山——欧洲最活跃的火山。2011年5月至6月间，这座海底火山在两周时间里长高了72米！其顶部筑成了新的标准圆形的火山锥体。这是科学家目前所知的成长最快的水下火山，这种变化比地面火山快得多。虽然这座火山处在不大深的海底——火山口离

海平面仅有130米，而且喷发持续了近半个月，科学家也没办法目睹。

第一次，也是目前唯一一次，研究人员利用水下机器人拍摄水下火山喷发的情景，是在2009年。当时，太平洋西南部位于斐济和萨摩亚群岛之间深1千米处的武艾斯特-玛达火山发生喷发。机器人在离它几米远的地方拍摄到炽热的云状气体和岩浆。

水下火山活动的场面是陆地无法看到的。2013年， 科学家观察到玛卡武列伊火山活动的情景，该火山位于新西兰以北1000千米的克马德克群岛附近，其喷发出的火山灰与我们所知的任何一座火山都不同。

通过对火山物质的检测，可以了解到海底火山喷发的情况。如果熔岩形成的岩石密度小，岩体就有很多气孔，那么火山喷发就是爆炸式的，比如公元79年著名的维苏威火山喷发形成的泡沫岩。如果岩石的密度大，那么火山喷发就很平静，从火山口出来的熔岩流动很缓慢。这种火山喷发形式可以在夏威夷群岛看到，炽热的熔岩流动就像水位高的河水一样，显得很壮观。早先，科学家认为这种形式是水下火山的典型案例。但是，新西兰科学家发现，在玛卡武列伊火山周围半径25千米内，交替出现不同的岩石，有的密度大，有的密度小。

这里观察到的火山喷发的情形，与已知的两种火山喷发形式类似。缓慢流动式的火山喷出的熔岩流动速度要比爆炸式的火山喷发缓慢得多，但是在同一时间内流出的熔岩量却比后者多得多。爆炸式火山喷发时，熔岩中还有大量气体，所以它们不会立刻沉到海底，而是漂浮在水中。洋流将它们从火山口带到了远处。随着海水慢慢渗入熔岩，它们最终变重、冷却、破裂，成片降落下来，像地毯一样铺满海底。

加科尔山脊（又称南森海岭、北冰洋中脊）是一座位于北冰洋海底的山脉，因由苏联探险家雅可夫·加科尔发现而得名。

加科尔山脊也承受着巨大的海水压力，会在地壳较薄的地方喷发。21世纪初，科学家在对北冰洋戈克肯里山脉进行考察时，在北纬85°和东经85°地区大约4000米深处，找到了疑似1999年发生的自然灾变的标志物。在这里，厚达10厘米的火山灰覆盖了10平方千米的海底。火山灰里含玄武岩玻璃微粒。这些从水下火山口喷出的气泡膜由微粒构成，气泡破裂后，残片下沉到海底。

由于在3000多米深的海底，当海水与烧红的熔岩相遇时，水压大到炽热的海水不能转变为气态，所以许多专家最初并不相信4000米深的海底能出现这样的情景。这样的地方不会出现水蒸气。那这些火山灰中的气泡膜是否可能来自岩浆中的气体（主要是碳酸气体）？这一解释还是很勉强。一些学者猜测，这些火山灰可能是其他地方的火山喷发之后被海水带到这里的。

海底火山频繁喷发，但并不强烈，因此长久不为人知。目前我们只能观察到海底几百米深处的火山喷发，而几千米深处的火山就很难被发现，更难对它们喷发出的熔岩样品进行测定和分析。科学家还不知道分布在海底的活火山有多少，它们的活跃性是如何变化的。

火山的喷发生成了新的海洋地壳——所有海底的新的部分。科学家估计，每年从地球内部流向地表的岩浆中，留在海洋中的就占3/4。时至今日，研究水下火山依然困难重重。我们仅仅揭开了海底火山世界的“冰山一角”。它充满了种种谜团，急待我们去破解。endprint