地球最大火山之谜已解开:科学家追踪巨型火山爆发至隐藏热点

煤油灯科技2025-06-29 16:18

近期一项研究已确定了一场 1.2 亿年前的“超级火山爆发”的起源,为地球复杂的地质过往提供了新的线索。

马里兰大学和夏威夷大学的一支地质学家团队已确切地追溯出地球历史上最大规模的火山爆发之一源自太平洋海底深处。

在《自然》杂志最近发表的一项研究中,研究人员证明,单个水下热点既导致了南太平洋一系列火山的形成,也促成了世界上最大的火山高原——翁通爪哇高原的形成。

“直到现在,我们对太平洋及其火山还抱有一种彼此毫不相关的看法,”该研究通讯作者、马里兰大学地质系助理研究科学家瓦尔·芬莱森表示。“但这次我们首次能够清晰地勾画出较年轻的南太平洋火山系统和较古老的西太平洋火山系统之间的联系。这一发现让我们对太平洋盆地数百万年来如何演变成今天的样子有了更加全面的认识。”

浪涛之下的热点

多年来,科学家们一直想知道,太平洋南部的路易斯维尔热点(地球深处炽热且化学成分独特的物质上升至地表形成火山的区域)是否既形成了同名的海底山脉,又形成了位于现今所罗门群岛以北的、有1.2亿年历史的翁通-爪哇海台(一个海底沉积平台)。

先前关于太平洋海底如何移动的理论和模型试图解释这两大地质特征之间的联系,但未能给出明确答案。

“由于路易维尔热点轨迹的一部分被俯冲或被推至太平洋地区构造板块之下,证明路易维尔和昂栋-爪哇之间关系的物理证据大多已经消失,”芬莱森说,“我们不得不从另一个长寿热点轨迹上深潜火山进行采样,寻找数千万年前的证据,这些证据表明我们有关太平洋板块的模型需要修正。”

追寻古人的足迹

芬莱森(Finlayson)及其团队首次取得突破是在他们发现萨摩亚附近的一系列海底山脉之时,这些山脉的年代远比该地区火山预期的年代久远。通过对从该地区采集的古代岩石样本的年代和化学组成进行分析,研究人员得出结论,这些山脉是路易斯维尔火山轨迹中年代更为久远的一段,芬莱森将其比作火山的“足迹”。随着地球地壳(构造板块)在热点上方移动,它们形成了这些火山轨迹。

“我们可以追踪这些跨越时间和空间的‘足迹’,”芬莱森(Finlayson)解释道,“当你远离一个活跃热点时,这些‘足迹’的年代会愈发久远,就像你在沙滩上走时,自己的脚印会逐渐消失一样。但你仍然能够判断这些‘脚印’源自同一处。多亏了这一新证据,我们才能够修正当前的太平洋板块运动模型,并更深入地了解数百万年来海底的运动情况。”

芬莱森(Finlayson)的团队现在计划应用他们改进后的模型,以便更好地了解散布在海底及海面之上的其他古代火山特征。由于许多太平洋岛国目前坐落在火山平台和水下火山链之上,芬莱森希望她的研究能增进对这些国家地质基础的了解。她还认为,她的团队的发现将有助于科学家更好地了解火山活动和地质演化,不仅限于太平洋地区,而是全世界范围。

“我们解开了一个谜团,但还有无数谜团等待我们去揭开。这一发现为我们提供了有关太平洋及其火山活动更为准确的历史,并帮助我们进一步了解当地火山活动的动态和特征,”芬莱森(Finlayson)说,“我们对地球动荡不安的过去所了解到的每一个新知识,都有助于我们更好地认识今天所居住的这颗充满活力的星球。”

参考文献:《太平洋热点揭示路易斯维尔-翁通爪哇努伊构造联系》,作者:J. G. Konter、V. A. Finlayson、K. Konrad、M. G. Jackson、A. A. P. Koppers、P. Wessel、S. Beethe、M. Bizimis、A. Alverson和C. Kelley,发表于2025年4月30日,《自然》杂志。数字对象唯一标识符:10.1038/s41586-025-08889-0

本研究由国家海洋与大气管理局和美国国家科学基金会(项目号:1912934、1912931和1912932;资助号:1560196)资助。

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