迷一般的火山群島

駱昌芹

太平洋中的火山島

1778年，美國一支商船隊(duì)在北太平洋中部發(fā)現(xiàn)了一系列海島，這就是夏威夷群島?，F(xiàn)在它是美國的第五十個(gè)州。

夏威夷群島是由許多大大小小的島嶼與海丘組成的。說來有趣，這些島嶼和海丘竟然都是由火山噴發(fā)形成的?？墒乾F(xiàn)在，整個(gè)群島中只有東南端的夏威夷島上還有5座現(xiàn)代火山，其中正在活動(dòng)的只有冒納羅亞和基拉韋厄兩座，其余的火山早已長(zhǎng)眠不醒了。

在別的地方，每當(dāng)火山爆發(fā)，人們?yōu)榱税踩鹨姡家s緊逃避。但在夏威夷島上，火山爆發(fā)時(shí)，人們卻喜歡前來觀光。島上建有許多國家火山公園，專供游客觀賞火山噴發(fā)時(shí)的壯麗景象。美國宇航員還把這兒當(dāng)作學(xué)習(xí)火山地質(zhì)學(xué)的好地方。

對(duì)于地質(zhì)學(xué)家來說，夏威夷更是充滿了神秘莫測(cè)的色彩。早在20世紀(jì)80年代初，美國火山學(xué)者就在這兒的火山口旁建立了觀測(cè)站，取得了豐富的資料，對(duì)我們認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部的奧秘很有幫助。

夏威夷島上的火山，外貌毫無驚人之處，不像常見的火山那樣呈高大的錐狀，而是呈扁平的盾狀。山頂上就是火山口，火山噴發(fā)時(shí)，火山口內(nèi)常出現(xiàn)熔巖湖。在基拉韋厄火山口中，就有一個(gè)名叫“哈里摩摩”（意為“永恒的火焰之家”） 的熔巖湖，面積10萬平方米， 10多米深，傳說中的火山女神蓓莉夫人就住在這個(gè)熔巖湖中。

火山噴發(fā)時(shí)，巖漿猶如鋼水沸騰，湖面時(shí)升時(shí)降，如同氣壓計(jì)的水銀柱。巖漿還常常突然飛濺而起，形成高達(dá)數(shù)米以至幾十米、上百米的熔巖噴泉，直上重霄;溢出火山口的巖漿，順坡奔瀉而下，跟河流一樣，遇到陡坎時(shí)形成壯觀的熔巖瀑布，奔騰直瀉。這一幕幕火山噴發(fā)的勝景，令人感到綺麗迷幻，氣象萬千，人們仿佛置身于神話世界……

與眾不同的地質(zhì)現(xiàn)象

夏威夷群島的火山不僅是現(xiàn)代火山名勝，而且是自然之謎。

據(jù)研究，現(xiàn)代火山中的絕大多數(shù)，不是分布在地殼板塊匯聚的邊界上，就是分布在板塊分離的邊界上?？墒窍耐幕鹕絽s深居在太平洋板塊內(nèi)，火山活動(dòng)卻十分頻繁，火山噴出的巖漿數(shù)量也大得驚人。這個(gè)現(xiàn)象，使地質(zhì)學(xué)家們感到很奇怪。

更玄妙的是，夏威夷群島的大小島嶼差不多排列成一條直線，而且火山的年紀(jì)從東南往西北竟然是一個(gè)比一個(gè)老，東南端的夏威夷島是僅有70多萬歲的現(xiàn)代火山，而西北端的火山島嶼，卻已是4000多萬歲的高齡了。這種現(xiàn)象說明了什么呢？難道真的像傳說中的那樣，是火山女神蓓莉夫人手擎巖漿，從西北向東南轉(zhuǎn)游，依次點(diǎn)燃了這些火山的嗎？

夏威夷群島這一有趣的地質(zhì)現(xiàn)象，引得眾多地質(zhì)學(xué)家紛紛提出假說，試圖揭開這一自然之謎。

“熱點(diǎn)”假說

加拿大著名的板塊構(gòu)造學(xué)家威爾遜及其他一些學(xué)者，提出了一個(gè)有趣的“熱點(diǎn)”假說。

威爾遜等人認(rèn)為，在地幔的內(nèi)部有一些溫度很高的圓柱狀區(qū)域，熾熱的地幔物質(zhì)從這兒上升，將覆蓋在上面的巖石外殼“燒”穿，結(jié)果巖漿噴出地面，形成了火山，這個(gè)地方就是地球上的“熱點(diǎn)”。

威爾遜等指出，熱點(diǎn)相對(duì)于迅速漂移的板塊，基本上是不動(dòng)的（當(dāng)然不是絕對(duì)的不動(dòng)）。當(dāng)板塊慢慢移動(dòng)，通過熱點(diǎn)時(shí)，熱點(diǎn)就會(huì)在板塊上留下一連串的“傷疤”——火山。先形成的火山隨板塊的移動(dòng)離開了熱點(diǎn)，而在所過之處，熱點(diǎn)又開始形成新的火山，久而久之，就會(huì)產(chǎn)生一連串年紀(jì)由大到小的火山島鏈。夏威夷群島正是由現(xiàn)在夏威夷活火山這個(gè)熱點(diǎn)的熔巖逐漸堆積，太平洋板塊逐漸向西北方向移動(dòng)所形成的。據(jù)研究，現(xiàn)在位于夏威夷群島西北端的中途島，2000萬年前的位置就在現(xiàn)在的夏威夷島所在的地方。

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)有趣的現(xiàn)象：位于夏威夷群島西北方向的天皇海嶺（是一系列北西方向排列的海底死火山），也是由夏威夷這個(gè)熱點(diǎn)形成的。但這一海底火山鏈的走向，與夏威夷群島的走向有一個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折。這一現(xiàn)象說明，當(dāng)年（距今4000萬年左右）太平洋板塊的運(yùn)動(dòng)方向曾經(jīng)發(fā)生過變更。

為了驗(yàn)證熱點(diǎn)假說，1977年7月，美國、法國、西德、蘇聯(lián)和日本的科學(xué)家們乘“格羅瑪·挑戰(zhàn)者”號(hào)科學(xué)考察船，對(duì)北太平洋的天皇海嶺進(jìn)行了深海鉆探，發(fā)現(xiàn)形成這些海底火山的熔巖與夏威夷群島的熔巖一樣。同時(shí)，火山島的古位置和年齡的老少變化，也與所設(shè)想的一致。大量的研究結(jié)果都支持夏威夷群島和天皇海嶺是由同一個(gè)熱點(diǎn)形成的理論。

這些科學(xué)家認(rèn)為，熱點(diǎn)不僅夏威夷有，別的地方也存在，地球上大約有20個(gè)熱點(diǎn)。

夏威夷群島的地質(zhì)現(xiàn)象，用熱點(diǎn)理論來解釋，看來是比較有說服力的，因此贊同這種觀點(diǎn)的人不少。但是也有許多人持反對(duì)意見。

另外，不論贊同還是反對(duì)，大家都同樣感到不能理解的是：地幔中這些圓柱狀的高熱區(qū)是怎樣形成的呢？它對(duì)板塊的運(yùn)動(dòng)有什么影響？

這些問題，科學(xué)家們正在深入研究中，相信夏威夷群島本身以及由它所引出的熱點(diǎn)之謎終將被揭曉。