熱點 每天被充斥身邊的熱點新聞所包圍的我們,卻鮮有人知道,地球在漫長的演化歷史中,也存在著不少的Hotspot,中文直譯過來就是“熱點”。今天,我們一起來了解這些地球上的特殊“點”。 盡管“熱點”的概念并不為大眾所熟知,但是由“熱點”所形成的一系列世界級的獨特風景,卻早已名揚四海。 比如,大名鼎鼎的美國黃石國家公園,是美國乃至世界上第一個國家公園,其中的老忠實噴泉、大棱鏡溫泉等廣為人知。相關(guān)研究表明,黃石國家公園種種令人嘆為觀止的景觀,其原因就是其公園之下存在著一個“熱點”。 (美國黃石國家公園-大棱鏡溫泉) (1898年老忠實泉—第一次彩色照相) 當然還有最經(jīng)典的“熱點”——夏威夷-?;蕧u鏈。這里也是“熱點”研究的起點。 (夏威夷群島最高峰——冒納凱阿火山) (冒納凱阿火山頂天文臺) “熱點”起源—約翰·圖佐·威爾遜的貢獻 威爾遜的名字,對板塊構(gòu)造有所了解的人來說無不如雷貫耳,“威爾遜超大陸旋回”被認為是地球板塊運動的基本模式之一。然而威爾遜先生的貢獻遠不止于此,在其提出“超大陸旋回”之前,威爾遜在1963年時有了一種想法,認為像夏威夷群島這樣的火山鏈是板塊緩慢地移動時經(jīng)過地表下一個“固定的”熱點而形成的,也正因如此,越靠近尾部的火山島和海山,年齡越老,所受的侵蝕也越多。 (夏威夷島鏈形成模式圖) 該假說的提出,也可以解釋其他假說難以解釋的一個現(xiàn)象,即在鏈中有一個拐點,這個拐點標志著太平洋板塊的運動在大約4700萬年前曾經(jīng)發(fā)生過改變,其方向從偏北轉(zhuǎn)為更接近西北。 (熱點運動模型) 盡管最近一段時間,學術(shù)界對于熱點的概念依舊存在一些爭議,如一些研究者認為熱點并不是位置完全固定的,熱點的演化模型可能比我們在模型中所展示的更加復雜。However,熱點模型的提出,依舊為我們理解地球的演化,提供了一個很好的切入點。 為了紀念緬懷威爾遜先生,學術(shù)界將位于加拿大西部地區(qū)的一座海山命名為圖佐·威爾遜海山。這座海山同樣被認為是熱點成因。 (圖佐·威爾遜海山) 熱的概念與分布 熱點在地質(zhì)學上是指地球表面長期活躍的火山活動的地區(qū)。大部分學者認為熱點源于一股較熱的、狹窄的地幔物質(zhì),從地幔與地核之間的邊界開始向上進行對流而形成的,這稱為“地幔柱”(mantle plume)成因。 而另一種觀點,則把熱點的成因指向了海洋地殼,洋殼發(fā)生俯沖,最終隱沒至核幔邊界(Gutenberg discontinuity),海洋地殼因其密度較小而上升,且過程中減壓融熔。 (全球“熱點”分布圖, 圖片來源于Foulger (2010)) 地質(zhì)學家也確認出了全球40到50個熱點,最活躍的熱點包括夏威夷、留尼旺、黃石、加拉帕戈斯群島、冰島等地。 “熱點勝地” 1 世界上最活躍的火山——夏威夷基拉韋厄火山 基拉韋厄火山(英語:Kīlauea)是夏威夷島上的五個盾狀火山之一,是目前世界上觀光客流量最大的火山,也是最活躍的火山。據(jù)統(tǒng)計,在20世紀內(nèi)該火山就噴發(fā)了52次。 1983年1月3日,夏威夷大島東側(cè)山脊區(qū)的熱帶叢林里裂開一個裂縫。巖漿噴射高度達到460米,經(jīng)過三年共44周期的爆發(fā),形成了高達255米的普奧奧火山口。 而最近的一次噴發(fā),則是在2018年5月,在一場5.0級的地震后,該地區(qū)20天內(nèi)相繼裂開22個裂縫。 (熔巖流將公路摧毀) (熔巖流逐漸流向大海) 隨后巖漿大量噴出,尤以8號裂縫為甚,熔巖將東側(cè)的卡波霍灣以及綠湖(夏威夷島面積最大的天然淡水湖)全部摧毀,導致近2000人撤離并造成1人重傷。噴發(fā)一直到2018年8月中旬才慢慢減弱。 2 新英格蘭熱點 新英格蘭海山鏈位于大西洋內(nèi),延綿超過1000公里,整個海山鏈包括逾20個已經(jīng)熄滅的海山。 海山高度從海床開始計算,許多超過4000米。新英格蘭熱點是北大西洋中最長的海山鏈,由于北美板塊在熱點上方移動而形成新英格蘭海山鏈。 3 世界最美島嶼——加拉帕戈斯群島 這里有獨特的生物體系,海鬣蜥、巨龜、加拉帕戈斯企鵝等。當年這里給了達爾文很大的啟示,才有了后來著名的進化論的提出。 (海水中游弋的海鬣蜥) (已知體型最大的龜) 除了物種獨特以外,加拉帕戈斯群島也是典型的熱點成因。加拉帕戈斯的火山活動已經(jīng)至少持續(xù)了2000萬年。由于納斯卡板塊向東移動,經(jīng)過下方的熱點,逐漸形成了加拉帕戈斯群島。 熱點概念的提出,距今已有50余年,大量的熱點在全球范圍內(nèi)被不斷發(fā)現(xiàn),不過“熱點”概念也面臨著巨大的爭論。隨著科研工作者不斷深入地研究,神秘又充滿魅力的“熱點”,會讓我們在認識地球演化的過程中,得到更多的驚喜嗎?我們拭目以待。 (圖片來源于維基百科) 參考文獻: (1)BSteinberger, C Gaina, Plate-tectonic reconstructions predict part of theHawaiian hotspot track to be preserved in the Bering Sea, Geology 35 (5),407–410 (2)MainakChoudhuri; Michal Nem?ok (22 August 2016). MantlePlumes and Their Effects. Springer. pp. 18–.ISBN 978-3-319-44239-6 (3)鐘福平,鐘建華,由偉豐,王化愛.地幔柱與洋脊分段成因探討[J].海洋學報(中文版),2011,33(01):98-103. (4)童航壽.地幔柱構(gòu)造研究概述[J].鈾礦地質(zhì),2009,25(04):193-201. (5)韓碩碩,陳永順.Hawaii地幔柱近35Ma的體積流量變化[J].北京大學學報(自然科學版),2009,45(03):444-450. 美編:王日晶 校對:張 崧 |
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