研究人员在9月5日《自然地球科学》杂志上宣布,世界上最大的火山潜伏在太平洋下。
这个巨大的火山丘被称为塔穆火山(Tamu Massif),比之前的记录保持者夏威夷的莫纳罗亚火山还要大,并且仅比地球太阳系中最大的火山——火星上的奥林匹斯山小25%,休斯顿大学的首席研究作者兼地质学家威廉·萨格说。
萨格说:“我们认为这是一种以前未被认识到的火山类型。它的坡度非常平缓。如果你站在上面,很难分辨哪个方向是下坡。”
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塔穆火山宽400英里(650公里),但只有大约2.5英里(4公里)高。研究人员报告说,它在大约1.44亿年前的白垩纪早期爆发了数百万年,此后就已灭绝。[50个惊人的火山事实]
解释海洋高原
像其他大型火山一样,塔穆火山似乎有一个中心锥,从中心锥向其广阔而平缓的斜坡喷出熔岩。证据来自地震勘测和研究船经过数年艰苦收集的熔岩样本。地震波显示熔岩流从火山顶峰向下倾斜。萨格说,山顶似乎有一系列的破火山口,其形状类似于莫纳罗亚山顶上细长且融合的陨石坑。
到目前为止,地质学家认为塔穆火山只是太平洋西北部的一个称为沙茨基海隆的海洋高原的一部分。海洋高原是大量熔岩堆积而成,其起源仍然是积极的科学辩论的焦点。一些研究人员认为,来自地幔深处的岩浆柱穿透地壳,使地表充满熔岩。另一些人则认为,地壳中先前存在的薄弱点(例如构造板块边界)为来自地幔(地壳下方的层)的岩浆提供了通道。沙茨基海隆形成于三个板块分离的三叉路口。
萨格说,塔穆火山作为一座独立火山的新地位可能有助于限制海洋高原形成的模型。“对于任何想解释海洋高原的人来说,我们都有新的限制,”他告诉《生命科学》杂志。“他们必须能够解释这座火山在某个地点形成,并在短时间内提供这种岩浆供应。”
爱荷华大学的地球化学家大卫·皮特(David Peate)没有参与这项研究,他说他期待着新的模型来解释建造沙茨基海隆的岩浆脉冲。塔穆火山是最大和最古老的火山,火山锥在塔穆火山的东北部变得更小更年轻。萨格和他的同事认为,岩浆脉冲形成了火山痕迹。
皮特告诉《生命科学》杂志:“似乎在许多海洋高原中,融化是连续的,但是在这里,您有一个大型盾状火山。了解岩浆量的来源,岩浆的生产速率以及这些脉冲之间的时间间隔将有助于为这些模型提供更好的约束。”
萨格说,其他更大的火山可能正在其他海洋高原上等待被发现,例如位于西南太平洋所罗门群岛北部的昂托爪哇高原。“在海洋下的构造真的很难研究,”他说。
漂浮的火山
海洋高原是地球上最大的熔岩堆积。火山爆发与大规模灭绝和气候变化有关。仅塔穆火山的体积就约为60万立方英里(250万立方千米)。整座火山比不列颠群岛或新墨西哥州还要大。
尽管塔穆火山的体积巨大,但船舶勘测显示,很少有证据表明火山顶部曾突出海面。世界上最大的火山一直隐藏着,因为它位于薄薄的海洋地壳(或岩石圈)上,无法承受其重量。它的顶部今天在海平面以下约6,500英尺(1,980米)。
萨格说:“就沙茨基海隆而言,它形成于几乎零厚度的岩石圈上,因此它处于均衡状态。它基本上一直漂浮着,因此塔穆火山的大部分都在地幔中。夏威夷火山爆发在厚厚的岩石圈上,就像它们有一个可以抓住的木筏一样。它们爬到顶上并将其向下推。而对于奥林匹斯山,它就像形成在二乘四的木板上。”
萨格和他的同事们研究沙茨基海隆已经数十年了,试图解决海洋高原的难题。大约20年前,他们将塔穆火山以萨格的前雇主德州农工大学的名字命名,他说。
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