火山岛的起源-火山岛是怎样形成的
1月6日发表在《科学》杂志上的一份报告指出,南大西洋的阿森松岛等火山热点可能有一个令人惊讶的起源。
长期以来,科学家们一直认为,这些岛屿是由从地幔深处涌出的热羽流驱动的。然而,当研究人员比较世界各地火山热点和洋中脊的温度时,他们发现许多所谓的热点实际上相当凉爽。
加州大学洛杉矶分校的地球物理学家、该发现的合著者卡罗琳娜·利思戈-贝尔泰洛尼说,这些地点的条件可能不够温暖,无法让羽流从地幔深处向上移动。她和她的团队总结说,了解这些神秘热点是如何形成的,可能会为地球表面以下较浅深度的地质过程提供重要线索。
世界上大部分的火山活动都发生在构造板块之间的边界,那里发现了被称为洋中脊的水下山脉。“在这些洋中脊上,我们赖以生存的地壳下面的物质上升并融化并形成火山作用,结果板块分离,形成了新的海底,”Lithgow-Bertelloni说。“这是[行星]内部大规模运动的一种表现。”
然而,在极少数情况下,火山是由不同的过程产生的,可能会在远离大洋中脊的地方突然出现。第二类包括夏威夷火山岛和加拉帕戈斯群岛。最被广泛接受的解释是,过热的羽流从很深的地方升起,甚至可能从这些热点的地球岩石地幔和地核之间的边界升起。羽流融化周围的岩石形成岩浆,最终从地表喷发。随着覆盖羽流的构造板块移动,随着时间的推移形成一连串的火山。
科学家们发现,当熔岩在这些地点冷却时形成的玄武岩与沿着大洋中脊形成的玄武岩具有不同的化学性质。“如果它们确实来自[从]内部深处带出的热物质,它们为我们提供了一个了解内部化学的窗口,我们无法通过其他方式获得,也可以了解地球的化学演化,”Lithgow-Bertelloni说。
她说,大洋中脊的温度应该代表地幔内的典型温度。为了上升流,羽流必须比周围的岩石高100到150摄氏度(212到302华氏度)。“它们必须更热才能通过整个地幔上升,因此比大洋中脊更热,”Lithgow-Bertelloni说。
研究人员估计,热点玄武岩的融化温度大约比大洋中脊的温度高100到300摄氏度(212到572华氏度)。然而,Lithgow-Bertelloni说,对给定热点的估计通常是不一致的,只反映地幔上部的温度,远高于羽流起源的深度。
她说,确定大洋中脊和火山热点下方600公里(373英里)处温度的关键是地震。每当发生地震时,它都会以地震波的形式释放大量能量。这些波传播并到达地震仪的速度取决于周围岩石的成分、深度和温度。
研究人员使用了一个模型,该模型利用来自全球的地震测量数据来推断所有46个已知海洋热点的温度。该团队还计算出,大洋中脊的平均温度约为1,388摄氏度(2,530华氏度)。
“我们发现非常有趣和令人震惊的是,大多数热点实际上并不那么热,”Lithgow-Bertelloni说。
她和她的同事确定了三个不同的热点集群。当他们将注意力集中在26个具有充分记录的羽流的热点时,研究人员确定其中12个是真正的高温,温度比大洋中脊的温度高出155摄氏度或更高。然而,10个热点只是温暖,温度比大洋中脊高50到136摄氏度(122到277华氏度)。另外四个完全寒冷,温度与大洋中脊相似或更低。
最热门的热点群包括冰岛、萨摩亚、加拉帕戈斯和夏威夷的火山。在百慕大和加那利群岛发现了温暖的热点,而在喀麦隆、阿森松岛和北大西洋的大流星或新英格兰热点发现了寒冷的热点。
“我们仍然有热点,这些热点反映了来自古老领域的深层物质,但它们并不多,”Lithgow-Bertelloni说。“其余的都不一样,这意味着我们处于新的领域。”
一种解释是寒冷和温暖的热点可能起源于地幔内相对较浅的深度。Lithgow-Bertelloni说:“我们还提出,也许这些[深]羽流开始很热,然后它们被困在寒冷的物质中。”“这并没有完全阻止他们;它们仍然能够上升,但它们会冷却下来并且上升得更慢。”
研究人员开发的温度估计的不确定性之一是地震和记录其活动的地震仪在世界各地分布不均。“所以我们对地球内部的报道并不完整,”Lithgow-Bertelloni承认。
尽管如此,她说,研究结果表明,表面上看起来相似的火山岛可能有非常不同的起源。下一步,研究人员将探索太平洋、大西洋和印度洋之间的火山遗址有何不同。
“这些山脊正在记录地球的古代构造历史……”Lithgow-Bertelloni说。这段历史“可以通过海脊的温度,以及海脊与海盆热点之间的温差来揭示。”
火山岛是怎样形成的?
由海底火山喷发物堆积而成的岛屿称为火山岛。海底火山熔岩不断堆积,直到厚度颇大,最终突出在海面上。火山岛按照其性质可分为两种类型,一种是大洋火山岛,它与大陆地质构造没有联系;另一种是大陆架或大陆坡海域的火山岛,它与大陆地质构造有联系,但又与大陆岛不同,是介于大陆岛大洋岛之间的一个过渡类型。
火山岛大多分布在环太平洋地区,著名的火山岛群有阿留申群岛、夏威夷群岛等,其中,构成夏威夷群岛的熔岩堆,要足足高出大洋底9700米。
在我国,火山岛并不多见,总数不过百十个左右,主要分布在台湾岛周围;在渤海海峡、东海陆架边缘和南海陆坡阶地仅有零星的几个。台湾海峡中的澎湖列岛(花屿等几个岛屿除外)是以群岛形式存在的火山岛;台湾岛东部陆坡的绿岛、兰屿、龟山岛,北部的彭佳屿、棉花屿、花瓶屿,东海的钓鱼岛等岛屿,渤海海峡的大黑山岛,细纱中的高尖石岛等,都是孤立于海洋中的火山岛。它们都是第四纪火山喷发而成,形成这些火山岛的火山现在都已经停止喷浆。
火山所喷发出的熔岩一边堆积增高,一边从火山口宁静溢出,好像煮沸的米汤从锅里沸泻出来一样,使火山岛形成圆锥形的地形,被称为火山锥。它的顶部为大小、深浅、形状不同的火山口。火山喷发的地方大多都会形成地势崎岖的丘陵。我国的火山岛主要是玄武岩河安山岩火山喷发形成的。玄武岩浆粘度较稀,喷出地表后,向外流淌,由此形成的火山岛的坡度较小,面积较大,高度较低,其表面是起伏不大的玄武岩台地,如澎湖列岛。安山岩属中性岩,岩浆粘度较稠,喷出地表后,流动较慢,并随温度的下降而迅速凝固,碎裂的岩块从火山口向四周滚落,形成地势高峻、坡度较大的火山岛,如绿岛和兰屿。如果火山喷发量大,次数多,时间长,火山岛的高度和面积自然而然也会随之增大。
经过多次复活喷发、崩塌,以及很多年风化剥蚀形成,岛上岩石破碎并逐步土壤化,因而火山岛会出现动物和植物。因成岛时间、面积大小、物质组成和自然条件的差别,火山岛的自然条件也并都是相同的。澎湖列岛上土地瘠薄,常年吹着狂风,植被稀少,岛上景色单调。绿岛上地势高峻,气候宜人,树木花草漫山遍野,海上风光异彩纷呈。
火山岛是怎样形成的?
火山岛是海底火山喷发物质堆积,并露出海面而形成的岛屿。海岛形成后,由于长年的风化剥蚀,岛上岩石破碎成土壤,开始生长动植物。冰岛不但寒冷多雪,还是世界上火山活动最活跃的地区。全岛火山有200多处,其中活火山约30座,历史上有记载的火山喷发活动就有150多次。
中国地质最年轻的火山岛是哪一个
中国最年轻的火山岛是广西北海涠洲岛。
涠洲岛位于广西壮族自治区北海市北部湾海域中部,北临广西北海市,东望雷州半岛,东南与斜阳岛毗邻,南与海南岛隔海相望,西面面向越南。涠洲岛南北长6.5公里,东西宽6公里,总面积24.74平方公里,岛的最高海拔79米。
涠洲岛是火山喷发堆凝而成的岛屿,95%以上的地层是火山岩组成,有海蚀、海积及溶岩等景观,有“蓬莱岛”之称,是中国最大、地质年龄最年轻的火山岛,也是广西最大的海岛。涠洲岛辖区内总人口1.5万人,人口的85%以上都是客家人,热情好客,勤劳淳朴。
涠洲岛形成发展
地质学家介绍,在距今3亿年前,这里还是一片汪洋大海。在第三纪早更新世期间,即大约距今200万年~100万年期间,涠洲岛地区总共发生了4次地幔热柱上升事件。涠洲岛为第四纪火山岩岛,它的形成大致经历了两个阶段。
一是第四纪以来,该区曾发生多次海底火山喷发、沉积,晚更新世后期地壳抬升露出水面,形成岛的雏形。二是在内、外力地质应力的共同作用下,逐步形成了涠洲岛现在的地貌景观。在早更新世时期,涠洲岛的火山活动局限在横路山、梓桐木、新寮一带,火山喷发沉积厚度达41.24米,在地表尚未出露。
以上内容参考:百度百科-涠洲岛