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                    《科學24小時》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    旨在向全國廣大群眾,特別是具有中等文化程度的廣大青年,普及科學技術知識,繁榮科普創作,啟迪思想,開拓視野。

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                    謎一般的火山群島

                    2018-01-26 22:01:00

                      太平洋中的火山島

                      1778年,美國一支商船隊在北太平洋中部發現了一系列海島,這就是夏威夷群島?,F在它是美國的第五十個州。

                      夏威夷群島是由許多大大小的島嶼與海丘組成的。說來有趣,這些島嶼和海丘竟然都是由火山噴發形成的??墒乾F在,整個群島中只有東南端的夏威夷島上還有5座現代火山,其中正在活動的只有冒納羅亞和基拉韋厄兩座,其余的火山早已長眠不醒了。

                      在別的地方,每當火山爆發,人們為了安全起見,都要趕緊逃避。但在夏威夷島上,火山爆發時,人們卻喜歡前來觀光。島上建有許多國家火山公園,專供游客觀賞火山噴發時的壯麗景象。美國宇航員還把這兒當作學習火山地質學的好地方。

                      對于地質學家來說,夏威夷更是充滿了神秘莫測的色彩。早在20世紀80年代初,美國火山學者就在這兒的火山口旁建立了觀測站,取得了豐富的資料,對我們認識地球內部的奧秘很有幫助。

                      夏威夷島上的火山,外貌毫無驚人之處,不像常見的火山那樣呈高大的錐狀,而是呈扁平的盾狀。山頂上就是火山口,火山噴發時,火山口內常出現熔巖湖。在基拉韋厄火山口中,就有一個名叫“哈里摩摩”(意為“永恒的火焰之家”) 的熔巖湖,面積10萬平方米,10多米深,傳說中的火山女神蓓莉夫人就住在這個熔巖湖中?;鹕絿姲l時,巖漿猶如鋼水沸騰,湖面時升時降,如同氣壓水銀柱。巖漿還常常突然飛濺而起,形成高達數米以至幾十米、上百米的熔巖噴泉,直上重霄;溢出火山口的巖漿,順坡奔瀉而下,跟河流一樣,遇到陡坎時形成壯觀的熔巖瀑布,奔騰直瀉。這一幕幕火山噴發的勝景,令人感到綺麗迷幻,氣象萬千,人們仿佛置身于神話世界…

                      與眾不同的地質現象

                      夏威夷群島的火山不僅是現代火山名勝,而且是自然之謎。

                      據研究,現代火山中的絕大多數,不是分布在地殼板塊匯聚的邊界上,就是分布在板塊分離的邊界上。

                      可是夏威夷火山卻深居在太平洋板塊內,火山活動卻十分頻繁,火山噴出的巖漿數量也大得驚人。這個現象,使地質學家們感到很奇怪。

                      更玄妙的是,夏威夷群島的大小島嶼差不多排列成一條直線,而且火山的年紀從東南往西北竟然是一個比一個老,東南端的夏威夷島是僅有70多萬歲的現代火山,而西北端的火山島嶼,卻已是4000多萬歲的高齡了。這種現象說明了什么呢?難道真的像傳說中的那樣,是火山女神蓓莉夫人手擎巖漿,從西北向東南轉游,依次點燃了這些火山的嗎?

                      夏威夷群島這一有趣的地質現象,引得眾多地質學家紛紛提出假說,試圖揭開這一自然之謎。

                      “熱點”假說

                      加拿大著名的板塊構造學家威爾遜及其他一些學者,提出了一個有趣的“熱點”假說。

                      威爾遜等人認為,在地幔的內部有一些溫度很高的圓柱狀區域,熾熱的地幔物質從這兒上升,將覆蓋在上面的巖石外殼“燒”穿,結果巖漿噴出地面,形成了火山,這個地方就是地球上的“熱點”。

                      威爾遜等指出,熱點相對于迅速漂移的板塊,基本上是不動的(當然不是絕對的不動)。當板塊慢慢移動,通過熱點時,熱點就會在板塊上留下一連串的“傷疤”——火山。先形成的火山隨板塊的移動離開了熱點,而在所過之處,熱點又開始形成新的火山,久而久之,就會產生一連串年紀由大到小的火山島鏈。夏威夷群島正是由現在夏威夷活火山這個熱點的熔巖逐漸堆積,太平洋板塊逐漸向西北方向移動所形成的。據研究,現在位于夏威夷群島西北端的中途島,2000萬年前的位置就在現在的夏威夷島所在的地方。

                      科學家們還發現了另一個有趣的現象:位于夏威夷群島西北方向的天皇海嶺(是一系列北西方向排列的海底死火山),也是由夏威夷這個熱點形成的。但這一海底火山鏈的走向,與夏威夷群島的走向有一個明顯的轉折。這一現象說明,當年(距今4000萬年左右)太平洋板塊的運動方向曾經發生過變更。

                      為了驗證熱點假說,1977年7月,美國、法國、西德、蘇聯和日本的科學家們乘“格羅瑪·挑戰者”號科學考察船,對北太平洋的天皇海嶺進行了深海鉆探,發現形成這些海底火山的熔巖與夏威夷群島的熔巖一樣。

                      同時,火山島的古位置和年齡的老少變化,也與所設想的一致。大量的研究結果都支持夏威夷群島和天皇海嶺是由同一個熱點形成的理論。

                      這些科學家認為,熱點不僅夏威夷有,別的地方也存在,地球上大約有20個熱點。

                      夏威夷群島的地質現象,用熱點理論來解釋,看來是比較有說服力的,因此贊同這種觀點的人不少。但是也有許多人持反對意見。

                      另外,不論贊同還是反對,大家都同樣感到不能理解的是:地幔中這些圓柱狀的高熱區是怎樣形成的呢?

                      它對板塊的運動有什么影響?這些問題,科學家們正在深入研究中,相信夏威夷群島本身以及由它所引出的熱點之謎終將被揭曉。

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