地球上最大的火山，其峰頂位於太平洋海浪之下近兩公里處，正開始揭示其秘密。
新的磁性資料顯示，這座被稱為塔穆地塊（Tamu Massif）的巨大水下山脈，位於日本以東1600公里處，是一種火山混合體——由長長的火山鏈和一次巨大的噴發混合而成。“我們正在研究介於中洋脊和簡單的錐形火山之間的某種東西，”休斯頓大學的海洋地球物理學家威廉·薩格說。中洋脊是新鮮的熔岩從地球深處湧出，形成新生海洋地殼的地方；它們沿著大多數海洋盆地的中心延伸數千公里。
薩格和他的同事在為期五週的航行中收集了新的資料，該航行於11月10日在加利福尼亞州帕洛阿爾託市施密特海洋研究所運營的研究船Falkor號上結束。這次航行是解開這座巨大火山之謎的最新嘗試，並表明它的誕生比科學家們之前懷疑的更為複雜（見下方影片）。
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塔穆地塊覆蓋面積大致相當於新墨西哥州，比海底高出四公里多。“這座火山是個龐然大物，”德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心GEOMAR的海洋地球物理學家約爾格·蓋爾德馬赫說。
地球上最大的火山塔穆地塊位於日本以東1600公里的沙茨基海隆。（頂部比例尺為近似值。）圖片來源：休斯頓大學威廉·薩格
塔穆地塊的規模可能可以追溯到其起源的特殊情況。大約1.45億年前，熔岩開始噴湧而出，在三個中洋脊在地質“三聯點”匯合的海底。每個脊都噴出熔岩，熔岩冷卻並儲存了當時地球磁場的記錄。由於地球的磁場在數百萬年間多次反轉方向，因此隨著時間的推移，熔岩在它誕生的山脊兩側記錄了交替磁極性的條帶。
早期的研究航行已經繪製了這些磁條帶的線索，方法是在船隻來回航行時拖曳磁記錄儀器。但資訊是零星的。薩格和日本千葉大學的地球物理學家中西正男組織了Falkor號航行，以收集迄今為止最好的磁性資料。他們在塔穆地塊上空來回航行，形成了一個覆蓋近一百萬平方公里的巨大網格。
塔米地塊從海底升起四公里。一張3D影像顯示了1.45億多年來形成的各種山峰。影像處理和圖片來源：施密特海洋研究所約翰·格林
在進行了大約170萬次磁性測量後，科學家們證實了他們早先的猜測：塔穆地塊的每一側似乎都有連貫的磁條帶，就像在海底擴張脊中看到的那樣。這表明塔穆地塊的至少一部分是源於地質三聯點有秩序的條帶中湧出的新鮮熔岩。
然而，主體山脈本身更像是一個不成形的磁性團塊。這種團狀物表明還有其他情況正在發生——也許是來自地球深處，透過地幔上升的熱巖柱，像焊炬向上噴射一樣為地表噴發提供燃料。如果是這樣，那麼塔穆地塊就是地球上為數不多的地幔柱可能與三聯點相互作用的地方之一，蓋爾德馬赫說。
問題是，有多少熔岩來自前者，又有多少來自後者。“如果你觀察中洋脊並將其切開，你會發現下面有岩漿，”薩格說。“你如何在同一地點獲得一個單獨的火山管道系統？”
研究人員仍然需要處理Falkor號的資料，但新的資訊應該有助於解開這座火山誕生之謎，中西說。更廣泛地說，塔穆地塊可能有助於科學家們更好地理解火山現象，這些火山現象創造了地球五分之三位於海洋之下的地殼。
在航行期間，Falkor號還以前所未有的三維細節繪製了塔穆地塊的地圖。除其他外，它還揭示了西部末端一座新發現的小山。塔穆地塊底部的陡峭懸崖可能代表了它正在沉入海底或發生水下山體滑坡的地方。