炙熱的熔巖從夏威夷大島的硬化熔巖殼下方涌出，流入海洋。（圖片提供：Patrick McFeeley, National Geographic）
新浪環(huán)球地理訊北京時間6月2日消息，據美國國家地理網站報道，傳統(tǒng)觀點認為，夏威夷的火山島由一個直通地球炙熱核心的熱巖地幔柱形成，這個熱巖地幔柱現仍在給火山島“供料”。對于這一傳統(tǒng)觀點，一項新的研究發(fā)現提出挑戰(zhàn)。美國科學家表示，他們發(fā)現堅實證據，證明夏威夷海床下方存在一個巨大的熱巖區(qū)，但它并不是從地核延伸到地表的地幔柱。這個巨大的熱巖區(qū)距離最近的夏威夷島嶼數百公里。
直到現在，研究人員仍表示有關這一地區(qū)的理想地震數據非常缺乏，因此很難對這一傳統(tǒng)解釋提出質疑。傳統(tǒng)觀點認為來自地核周圍的熱巖流形成太平洋的這個3100英里(約合5000公里)長的島鏈和海底山脈。
根據傳統(tǒng)觀點，隨著地殼在地幔柱上方滑動——就好像在傳送帶上——海床噴出熔巖，在數千萬年的歲月變遷中，冷卻的熔巖層形成山脈和島嶼。地質學家表示，經過對20年的地震數據進行分析，他們在夏威夷地區(qū)發(fā)現一個800英里(約合1300公里)寬的熱巖區(qū)，這個熱巖區(qū)就位于大島下方。大島是夏威夷島鏈中最年輕的島嶼，傳統(tǒng)觀點認為它座落于地幔柱上方。
麻省理工學院地質學家、研究論文合著者羅伯特·范·德爾·希斯特表示：“雖然新證據向巨型地幔柱理論提出質疑，但我們尚不能排除大島下方存在一個狹小地幔柱的可能性。這個地幔柱的主要源頭位于另一個地方，并非在下方直接連接?！贝隧椦芯坑煞丁さ聽枴はＫ固嘏c同事曹琴(QinCao，音譯)領導，研究論文刊登在《科學》雜志網絡版上。
火山在地幔(地球厚度最大的巖層)與熔化外核交匯處形成。外核位于地下大約1800英里(約合2900公里)處。外核加熱地幔底部巖石，使其變成具有浮力的灰泥，灰泥涌向地殼上方，好似處在熔巖燈中。在地殼內部幾公里處，巖石失壓熔化，經常以灰泥的形式噴出地表。
地震X線斷層攝影術利用地震波穿行時發(fā)出的聲音和回聲探測地幔柱或者熱區(qū)，但有關夏威夷的這種數據非常有限。范·德爾·希斯特說：“對夏威夷下方的地幔進行測繪難度極大，因為這一地區(qū)距離大型地震傳感器網路太遠?！蹦軌蜃C明大島下方存在地幔柱的數據非常有限，這些數據立基于非常有限的地震波取樣。相比之下，新研究對20年的地震數據進行了分析，最終發(fā)現了微妙而清晰的信號。
這些信號指向地下大約410英里(約合660公里)的巨大不規(guī)則區(qū)域：一個盤狀巖石區(qū)，溫度比周圍地區(qū)高出300至400攝氏度，距離大島西部370英里(約合600公里)至1000英里(約合1600公里)之間。研究小組認為這個地幔柱在上地幔和下地幔交界處匯集，而后蜿蜒伸向群島下方的地殼，最后涌出供給夏威夷火山島。范·德爾·希斯特指出，需要獲得更多證據才能確定何種因素形成夏威夷島鏈，但這項研究至少證明“我們的星球喪失熱量的方式要比我們此前認為的更為復雜”。此外，這也有助于解釋其他太平洋海山如何形成。
【夏威夷海床下發(fā)現巨型熱巖區(qū)寬度1300公里(圖)】相關文章：
