夏威夷火山之谜

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  太平洋的火山岛
  1778年,美国一支商船队在北太平洋中部发现了一系列海岛,这就是夏威夷群岛。现在它是美国的第50个州。
  夏威夷群岛是由许多大大小小的岛屿与海丘组成的。说来有趣,这些岛屿和海丘竟然都是由火山形成的。可是现在,整个群岛中只有东南端的夏威夷岛上还有5座现代火山,其中正在活动的是冒纳罗亚和基拉韦厄两座,其余的则长眠不醒了。
  在别的地方,每当火山爆发,人们为了安全都要赶紧逃避。但在夏威夷岛上,火山爆发时,人们却喜欢前来观光。岛上建有许多国家火山公园,专供游客观赏火山喷发时的壮丽景象。美国航天员还把这儿当作学习火山地质学的好地方。
  对于地质学家来说,夏威夷充满了神秘的色彩。早在20世纪80年代初,美国火山学者就在火山口旁建立观测站,取得了丰富的资料,对我们认识地球内部的奥秘很有价值。
  夏威夷岛上的火山不像常见的火山那样呈高大的锥状,而是呈扁平的盾状,山顶上就是火山口。火山喷发时,火山口内常出现熔岩湖。基拉韦厄火山口中有一个熔岩湖,名叫哈里摩摩(意为“永恒的火焰之家”),面积为10万平方米,湖中岩浆有10多米深,传说中的火山女神蓓莉夫人就住在这个熔岩湖中。
  火山喷发时,岩浆犹如钢水沸腾,湖面时升时降,如同气压计的水银柱。岩浆还常常突然飞溅而起,形成高达数米以至几十米、上百米的熔岩喷泉,直上重霄;溢出火山口的岩浆顺坡奔泻而下,跟河流一样,遇到陡坎时形成壮观的熔岩瀑布,奔腾直泻。这一幕幕火山喷发的胜景,令人感到绮丽迷幻、气象万千,人们仿佛置身于神话世界……
  与众不同的地质现象
  夏威夷群岛的火山不仅是现代火山名胜,而且是使人颇为费解的自然之谜。
  据研究,绝大多数现代火山不是分布在地壳板块汇聚的边界上,就是分布在板块分离的边界上。可是夏威夷火山深居太平洋板块的内部,而且活动十分频繁,火山喷出的岩浆数量也大得惊人。这个现象使地质学家感到很奇怪。
  更玄妙的是,夏威夷群岛的大小岛屿差不多排列成一条直线,而且火山的年纪从东南往西北竟然是一个比一个老,東南端的夏威夷岛是仅有70多万岁的现代火山,而西北头的火山岛屿已有4 000多万岁的高龄了。这种现象说明了什么呢?难道真的像传说的那样,是火山女神蓓莉夫人手擎岩浆,从西北向东南转悠,依次点燃了这些火山的吗?
  夏威夷群岛这一有趣的地质现象,引起了地质学家们的沉思和争论。他们纷纷提出假说,试图揭开这一自然之谜。
  “热点”假说
  加拿大著名的板块构造学家威尔逊等人,提出了一个有趣的“热点”假说。
  他们认为,在地幔的内部有一些温度很高的圆柱状区域,炽热的地幔物质从这儿上升,将覆盖在上面的岩石外壳“烧”穿,结果岩浆喷出地面,形成了火山,这个地方就是地球上的“热点”。
  威尔逊等指出,“热点”基本上是固定在地幔之中,相对于迅速漂移的板块,它基本上是不动的(当然不是绝对的不动)。当板块慢慢通过“热点”时,“热点”就会在板块上留下一连串的“伤疤”—火山。先形成的火山随板块的移动离开了“热点”,而在“热点”处开始形成新的火山,久而久之,就会产生一连串年纪由大到小的火山岛链。夏威夷群岛正是由现在这个“热点”的熔岩逐渐堆积,太平洋板块逐渐向西北方向移动所形成的。据研究,现在位于夏威夷群岛西北头的中途岛,在2 000万年前,它的位置就在现在夏威夷岛这个地方。
  科学家还发现了另一个有趣的现象:位于夏威夷群岛西北方向的天皇海岭(一系列自北向西方向排列的海底死火山),也是由夏威夷这个“热点”形成的。但这一海底火山链的走向,与夏威夷群岛的走向有一个明显的转折。这一现象说明,当年(距今4 000万年左右)太平洋板块的运动方向曾经发生过变更。
  为了验证“热点”假说,1977年7月,美国、法国、联邦德国、苏联和日本的科学家乘“格罗玛·挑战者”号科学考察船,对北太平洋的天皇海岭进行了深海钻探,发现这些海底火山的熔岩与夏威夷群岛的熔岩一样。同时,火山岛的古位置和年龄的老少变化,也与所设想的一致。大量研究结果都支持夏威夷群岛和天皇海岭是由同一个“热点”形成的理论。
  这些科学家认为,“热点”不仅夏威夷有,别的地方也存在,地球上大约有20个“热点”。
  夏威夷群岛的地质现象用“热点”理论来解释,看来是比较有说服力的,因此赞同者不少。但是也有许多人持反对态度。
  另外,不论赞同的还是反对的,大家都无法解释:地幔中这些圆柱状的高热区是怎样形成的?它对板块的运动有什么影响?
  对这些问题,科学家正在深入研究中,夏威夷群岛以及“热点”之谜终将被揭晓。
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