弗吉尼亞州的莫爾山如何變成一座山峰是一個古老的故事，但沒有一些地質學家認為的那麼古老。其原因與火山有關——並且可能有助於解釋為什麼與西部相比，長期以來遠離地質劇變的美國東海岸，仍然遭受相對強烈的地震，例如 2011 年撼動弗吉尼亞州礦物城和東海岸大部分地區的地震。
大約五年前，新晉地質學教授伊麗莎白·約翰遜需要一些東西供她在詹姆斯·麥迪遜大學的本科生在實地考察中學習。當地人建議研究莫爾山不尋常的地質情況，該山距離校園僅幾公里，在那裡可以找到黑曜石（岩漿快速冷卻形成的超硬岩石玻璃）或裂開後看起來像新降雪一樣純白的岩石，這要歸功於內部的碳酸鹽礦物。
當約翰遜和她的學生開始在茂密的植被中仔細觀察莫爾山時，火山岩的紋理顯得非常不尋常。火成岩是細粒狀的，含有各種小晶體，但偶爾會出現相對較大的晶體——直徑 1 釐米或更大——侵入其中。約翰遜對此很感興趣，研究了當地的地質情況，發現這不是第一次發現這些有趣的火成岩。早在 1899 年，該地區就曾報道過這種黑曜石和礦物。大多數其他地質學家只是認為它們要古老得多。
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但在對岩石進行了迄今為止最仔細的觀察之後，約翰遜產生了其他懷疑。因此，她將岩石交給了岩漿專家、弗吉尼亞理工大學地球化學家埃斯特班·加澤爾。透過測量岩石或其晶體中稀有氣體氬同位素的丰度，加澤爾和他的美國地質調查局同事邁克爾·昆克發現，岩漿比東海岸上次已知的火山事件年輕得多——上次火山事件發生在泛大陸緩慢分裂成北美洲、非洲和南美洲，大約在 2 億年前，在此過程中形成了大西洋。事實上，氬年代測定表明，大約在 5000 萬年前的始新世——當時更溫暖的世界，森林從極地延伸到極地，蝙蝠、大象和靈長類動物等哺乳動物的祖先首次進化——火山渣錐火山在弗吉尼亞州點綴了一百萬或兩百萬年。“在 2 億年前之後，你本不應該在東海岸有任何岩漿，”加澤爾說。但約翰遜發現了它。
傳統的地質故事將北美洲東海岸描述為所謂的被動大陸邊緣，由於其位於構成地球表面的斷裂板塊內，因此是一個沒有火山和地震的地區。根據這一理論，火山最常見於一個板塊滑到另一個板塊之下的地點，例如美國西海岸或中美洲。
但新的研究表明，東海岸應該被認為是更具被動侵略性的大陸邊緣。透過測量岩漿本身中鎂的含量，加澤爾可以判斷岩漿形成的溫度和壓力——從而判斷岩漿來自哪裡以及最有可能產生岩漿的火山型別。莫爾山熔岩顯示出高含量的鎂，這在西部盆地和山脈中不太熱也不太冷的火山中很常見——大約 1400 攝氏度的熔岩。莫爾山本身是一座近 5000 萬年前火山的火山頸殘餘物，現在已被侵蝕殆盡。換句話說，火山作用使莫爾山變成了一座山峰——而莫爾山只是該地區火山群中的一座，例如特林布爾山。
但是火山群從哪裡來的呢？一種觀點是可能存在一個熱點，例如仍在形成夏威夷島鏈的熱點，北美洲緩慢地滑過該熱點。熱點開始於密蘇里州的某個地方，隨著大陸的移動而向海岸遷移，然後在現代向上移動到東海岸並離開緬因州。但在那裡，線索變得冷淡，因為已知沒有像夏威夷那樣的新火山島嶼在緬因州海岸附近形成。此外，岩漿本身似乎沒有熱到足以形成像夏威夷或黃石公園那樣的羽流。與羽流相關的火山需要高於 1500 攝氏度的岩漿。
另一種觀點是，由於尚未解釋的原因，北美大陸從密蘇里州新馬德里到弗吉尼亞州海岸貫穿的火山作用，只是因為大陸地殼的覆蓋層較薄。也許裂谷開始了，使地殼變薄，但隨後未能完全分裂開來。然而，裂谷帶中的岩漿通常約為 1350 攝氏度，因此該理論也不完全符合莫爾山的特徵。
約翰遜和加澤爾贊成的不太冷也不太熱的理論表明，阿巴拉契亞山脈本身的根部可能是罪魁禍首。本質上，大約 4.8 億年前滑到現在東海岸下方並推高阿巴拉契亞山脈的板塊殘餘物，在漫長的歲月裡一直在緩慢加熱。大約 5000 萬年前，現代弗吉尼亞州山脈下方的這些深根中的一些只是從地殼底部滴落到地表以下 40 公里的地幔中，取代了一 burst 岩漿。像莫爾山這樣相對年輕的火山因此是岩漿透過上覆岩石的裂縫滲出的結果，實際上進一步削弱了向上過程中已存在的斷層。“岩漿真的很懶，”加澤爾解釋說。“如果沒有通往地表的簡便方法，它就不會出來。”
該假設還具有解釋為什麼弗吉尼亞州的阿巴拉契亞山脈比它們應該的高度更高，而不是在過去的 4.8 億年中更充分地風化消失的好處。這些山脈可能在晚年得到了“返老還童”的待遇。約翰遜和加澤爾的初步研究結果已提交給地質學雜誌。
這種年輕火山岩的存在具有現代意義。對於應對氣候變化的努力來說，這種岩石可能被證明是好訊息，因為玄武岩與二氧化碳反應形成碳酸鹽，將溫室氣體鎖定在碳酸鹽礦物中，碳酸鹽礦物通常像雪一樣白。但這一發現也對現代地震學產生了影響。
這種火山爆發的後遺症今天仍在感受到，例如 2011 年以弗吉尼亞州礦物城附近為中心的5.8 級地震仍在被火山削弱的斷層中隆隆作響。更頻繁的此類地震極有可能發生。並且沒有理由說阿巴拉契亞山脈更重的根部不會隨時脫落，從而刺激東海岸火山作用的再次發生以及美國人口最稠密地區爆發熔岩。但不要太擔心。正如約翰遜所說：“如果有什麼東西在過去 4700 萬年裡沒有噴發過，你就可以稱之為完全滅絕。”