每天被充斥身邊的熱點新聞所包圍的我們,卻鮮有人知道,地球在漫長的演化歷史中,也存在著不少的Hotspot,中文直譯過來就是“熱點”。今天,我們一起來了解這些地球上的特殊“點”。
(夏威夷-?;蕧u鏈)
盡管“熱點”的概念并不為大眾所熟知,但是由“熱點”所形成的一系列世界級的獨特風(fēng)景,卻早已名揚四海。
比如,大名鼎鼎的美國黃石國家公園,是美國乃至世界上第一個國家公園,其中的老忠實噴泉、大棱鏡溫泉等廣為人知。相關(guān)研究表明,黃石國家公園種種令人嘆為觀止的景觀,其原因就是其公園之下存在著一個“熱點”。

(美國黃石國家公園-大棱鏡溫泉)

(1898年老忠實泉—第一次彩色照相)
當(dāng)然還有最經(jīng)典的“熱點”——夏威夷-?;蕧u鏈。這里也是“熱點”研究的起點。

(夏威夷群島最高峰——冒納凱阿火山)

(冒納凱阿火山頂天文臺)
“熱點”起源—約翰·圖佐·威爾遜的貢獻(xiàn)
威爾遜的名字,對板塊構(gòu)造有所了解的人來說無不如雷貫耳,“威爾遜超大陸旋回”被認(rèn)為是地球板塊運動的基本模式之一。然而威爾遜先生的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止于此,在其提出“超大陸旋回”之前,威爾遜在1963年時有了一種想法,認(rèn)為像夏威夷群島這樣的火山鏈?zhǔn)前鍓K緩慢地移動時經(jīng)過地表下一個“固定的”熱點而形成的,也正因如此,越靠近尾部的火山島和海山,年齡越老,所受的侵蝕也越多。

(夏威夷島鏈形成模式圖)
該假說的提出,也可以解釋其他假說難以解釋的一個現(xiàn)象,即在鏈中有一個拐點,這個拐點標(biāo)志著太平洋板塊的運動在大約4700萬年前曾經(jīng)發(fā)生過改變,其方向從偏北轉(zhuǎn)為更接近西北。


(熱點運動模型)
盡管最近一段時間,學(xué)術(shù)界對于熱點的概念依舊存在一些爭議,如一些研究者認(rèn)為熱點并不是位置完全固定的,熱點的演化模型可能比我們在模型中所展示的更加復(fù)雜。However,熱點模型的提出,依舊為我們理解地球的演化,提供了一個很好的切入點。
(約翰·圖佐·威爾遜)
為了紀(jì)念緬懷威爾遜先生,學(xué)術(shù)界將位于加拿大西部地區(qū)的一座海山命名為圖佐·威爾遜海山。這座海山同樣被認(rèn)為是熱點成因。

(圖佐·威爾遜海山)
熱點在地質(zhì)學(xué)上是指地球表面長期活躍的火山活動的地區(qū)。大部分學(xué)者認(rèn)為熱點源于一股較熱的、狹窄的地幔物質(zhì),從地幔與地核之間的邊界開始向上進(jìn)行對流而形成的,這稱為“地幔柱”(mantle plume)成因。
而另一種觀點,則把熱點的成因指向了海洋地殼,洋殼發(fā)生俯沖,最終隱沒至核幔邊界(Gutenberg discontinuity),海洋地殼因其密度較小而上升,且過程中減壓融熔。

(全球“熱點”分布圖,
圖片來源于Foulger (2010))
地質(zhì)學(xué)家也確認(rèn)出了全球40到50個熱點,最活躍的熱點包括夏威夷、留尼旺、黃石、加拉帕戈斯群島、冰島等地。
世界上最活躍的火山——夏威夷基拉韋厄火山
基拉韋厄火山(英語:Kīlauea)是夏威夷島上的五個盾狀火山之一,是目前世界上觀光客流量最大的火山,也是最活躍的火山。據(jù)統(tǒng)計,在20世紀(jì)內(nèi)該火山就噴發(fā)了52次。
(1983年爆發(fā)中的普奧奧火山口)
1983年1月3日,夏威夷大島東側(cè)山脊區(qū)的熱帶叢林里裂開一個裂縫。巖漿噴射高度達(dá)到460米,經(jīng)過三年共44周期的爆發(fā),形成了高達(dá)255米的普奧奧火山口。
而最近的一次噴發(fā),則是在2018年5月,在一場5.0級的地震后,該地區(qū)20天內(nèi)相繼裂開22個裂縫。

(熔巖流將公路摧毀)

(熔巖流逐漸流向大海)
隨后巖漿大量噴出,尤以8號裂縫為甚,熔巖將東側(cè)的卡波霍灣以及綠湖(夏威夷島面積最大的天然淡水湖)全部摧毀,導(dǎo)致近2000人撤離并造成1人重傷。噴發(fā)一直到2018年8月中旬才慢慢減弱。
新英格蘭熱點
新英格蘭海山鏈位于大西洋內(nèi),延綿超過1000公里,整個海山鏈包括逾20個已經(jīng)熄滅的海山。
(新英格蘭海山鏈)
海山高度從海床開始計算,許多超過4000米。新英格蘭熱點是北大西洋中最長的海山鏈,由于北美板塊在熱點上方移動而形成新英格蘭海山鏈。
世界最美島嶼——加拉帕戈斯群島
這里有獨特的生物體系,海鬣蜥、巨龜、加拉帕戈斯企鵝等。當(dāng)年這里給了達(dá)爾文很大的啟示,才有了后來著名的進(jìn)化論的提出。

(海水中游弋的海鬣蜥)

(已知體型最大的龜)
(加拉帕戈斯群島海灘邊上的海獅)
除了物種獨特以外,加拉帕戈斯群島也是典型的熱點成因。加拉帕戈斯的火山活動已經(jīng)至少持續(xù)了2000萬年。由于納斯卡板塊向東移動,經(jīng)過下方的熱點,逐漸形成了加拉帕戈斯群島。
熱點概念的提出,距今已有50余年,大量的熱點在全球范圍內(nèi)被不斷發(fā)現(xiàn),不過“熱點”概念也面臨著巨大的爭論。隨著科研工作者不斷深入地研究,神秘又充滿魅力的“熱點”,會讓我們在認(rèn)識地球演化的過程中,得到更多的驚喜嗎?我們拭目以待。
(圖片來源于維基百科)
參考文獻(xiàn):
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美編:王日晶
校對:張 崧