研究人員在9月5日《自然地球科學》雜誌上宣佈,世界上最大的火山潛伏在太平洋下。
這個巨大的火山丘被稱為塔穆火山(Tamu Massif),比之前的記錄保持者夏威夷的莫納羅亞火山還要大,並且僅比地球太陽系中最大的火山——火星上的奧林匹斯山小25%,休斯頓大學的首席研究作者兼地質學家威廉·薩格說。
薩格說:“我們認為這是一種以前未被認識到的火山型別。它的坡度非常平緩。如果你站在上面,很難分辨哪個方向是下坡。”
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塔穆火山寬400英里(650公里),但只有大約2.5英里(4公里)高。研究人員報告說,它在大約1.44億年前的白堊紀早期爆發了數百萬年,此後就已滅絕。[50個驚人的火山事實]
解釋海洋高原
像其他大型火山一樣,塔穆火山似乎有一箇中心錐,從中心錐向其廣闊而平緩的斜坡噴出熔岩。證據來自地震勘測和研究船經過數年艱苦收集的熔岩樣本。地震波顯示熔岩流從火山頂峰向下傾斜。薩格說,山頂似乎有一系列的破火山口,其形狀類似於莫納羅亞山頂上細長且融合的隕石坑。
到目前為止,地質學家認為塔穆火山只是太平洋西北部的一個稱為沙茨基海隆的海洋高原的一部分。海洋高原是大量熔岩堆積而成,其起源仍然是積極的科學辯論的焦點。一些研究人員認為,來自地幔深處的岩漿柱穿透地殼,使地表充滿熔岩。另一些人則認為,地殼中先前存在的薄弱點(例如構造板塊邊界)為來自地幔(地殼下方的層)的岩漿提供了通道。沙茨基海隆形成於三個板塊分離的三叉路口。
薩格說,塔穆火山作為一座獨立火山的新地位可能有助於限制海洋高原形成的模型。“對於任何想解釋海洋高原的人來說,我們都有新的限制,”他告訴《生命科學》雜誌。“他們必須能夠解釋這座火山在某個地點形成,並在短時間內提供這種岩漿供應。”
愛荷華大學的地球化學家大衛·皮特(David Peate)沒有參與這項研究,他說他期待著新的模型來解釋建造沙茨基海隆的岩漿脈衝。塔穆火山是最大和最古老的火山,火山錐在塔穆火山的東北部變得更小更年輕。薩格和他的同事認為,岩漿脈衝形成了火山痕跡。
皮特告訴《生命科學》雜誌:“似乎在許多海洋高原中,融化是連續的,但是在這裡,您有一個大型盾狀火山。瞭解岩漿量的來源,岩漿的生產速率以及這些脈衝之間的時間間隔將有助於為這些模型提供更好的約束。”
薩格說,其他更大的火山可能正在其他海洋高原上等待被發現,例如位於西南太平洋索羅門群島北部的昂託爪哇高原。“在海洋下的構造真的很難研究,”他說。
漂浮的火山
海洋高原是地球上最大的熔岩堆積。火山爆發與大規模滅絕和氣候變化有關。僅塔穆火山的體積就約為60萬立方英里(250萬立方千米)。整座火山比不列顛群島或新墨西哥州還要大。
儘管塔穆火山的體積巨大,但船舶勘測顯示,很少有證據表明火山頂部曾突出海面。世界上最大的火山一直隱藏著,因為它位於薄薄的海洋地殼(或岩石圈)上,無法承受其重量。它的頂部今天在海平面以下約6,500英尺(1,980米)。
薩格說:“就沙茨基海隆而言,它形成於幾乎零厚度的岩石圈上,因此它處於均衡狀態。它基本上一直漂浮著,因此塔穆火山的大部分都在地幔中。夏威夷火山爆發在厚厚的岩石圈上,就像它們有一個可以抓住的木筏一樣。它們爬到頂上並將其向下推。而對於奧林匹斯山,它就像形成在二乘四的木板上。”
薩格和他的同事們研究沙茨基海隆已經數十年了,試圖解決海洋高原的難題。大約20年前,他們將塔穆火山以薩格的前僱主德州農工大學的名字命名,他說。
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