地球上最大的火山，其峰顶位于太平洋海浪之下近两公里处，正开始揭示其秘密。
新的磁性数据显示，这座被称为塔穆地块（Tamu Massif）的巨大水下山脉，位于日本以东1600公里处，是一种火山混合体——由长长的火山链和一次巨大的喷发混合而成。“我们正在研究介于中洋脊和简单的锥形火山之间的某种东西，”休斯顿大学的海洋地球物理学家威廉·萨格说。中洋脊是新鲜的熔岩从地球深处涌出，形成新生海洋地壳的地方；它们沿着大多数海洋盆地的中心延伸数千公里。
萨格和他的同事在为期五周的航行中收集了新的数据，该航行于11月10日在加利福尼亚州帕洛阿尔托市施密特海洋研究所运营的研究船Falkor号上结束。这次航行是解开这座巨大火山之谜的最新尝试，并表明它的诞生比科学家们之前怀疑的更为复杂（见下方视频）。
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塔穆地块覆盖面积大致相当于新墨西哥州，比海底高出四公里多。“这座火山是个庞然大物，”德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心GEOMAR的海洋地球物理学家约尔格·盖尔德马赫说。
地球上最大的火山塔穆地块位于日本以东1600公里的沙茨基海隆。（顶部比例尺为近似值。）图片来源：休斯顿大学威廉·萨格
塔穆地块的规模可能可以追溯到其起源的特殊情况。大约1.45亿年前，熔岩开始喷涌而出，在三个中洋脊在地质“三联点”汇合的海底。每个脊都喷出熔岩，熔岩冷却并保存了当时地球磁场的记录。由于地球的磁场在数百万年间多次反转方向，因此随着时间的推移，熔岩在它诞生的山脊两侧记录了交替磁极性的条带。
早期的研究航行已经绘制了这些磁条带的线索，方法是在船只来回航行时拖曳磁记录仪器。但信息是零星的。萨格和日本千叶大学的地球物理学家中西正男组织了Falkor号航行，以收集迄今为止最好的磁性数据。他们在塔穆地块上空来回航行，形成了一个覆盖近一百万平方公里的巨大网格。
塔米地块从海底升起四公里。一张3D图像显示了1.45亿多年来形成的各种山峰。图像处理和图片来源：施密特海洋研究所约翰·格林
在进行了大约170万次磁性测量后，科学家们证实了他们早先的猜测：塔穆地块的每一侧似乎都有连贯的磁条带，就像在海底扩张脊中看到的那样。这表明塔穆地块的至少一部分是源于地质三联点有秩序的条带中涌出的新鲜熔岩。
然而，主体山脉本身更像是一个不成形的磁性团块。这种团状物表明还有其他情况正在发生——也许是来自地球深处，通过地幔上升的热岩柱，像焊炬向上喷射一样为地表喷发提供燃料。如果是这样，那么塔穆地块就是地球上为数不多的地幔柱可能与三联点相互作用的地方之一，盖尔德马赫说。
问题是，有多少熔岩来自前者，又有多少来自后者。“如果你观察中洋脊并将其切开，你会发现下面有岩浆，”萨格说。“你如何在同一地点获得一个单独的火山管道系统？”
研究人员仍然需要处理Falkor号的数据，但新的信息应该有助于解开这座火山诞生之谜，中西说。更广泛地说，塔穆地块可能有助于科学家们更好地理解火山现象，这些火山现象创造了地球五分之三位于海洋之下的地壳。
在航行期间，Falkor号还以前所未有的三维细节绘制了塔穆地块的地图。除其他外，它还揭示了西部末端一座新发现的小山。塔穆地块底部的陡峭悬崖可能代表了它正在沉入海底或发生水下山体滑坡的地方。