熱點

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）

 

NEWS

 

“熱點”起源—約翰·圖佐·威爾遜的貢獻

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遠不止于此，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）

熱的概念與分布

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。

 

“熱點勝地”

1、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。巖漿噴射高度達到460米，經(jīng)過三年共44周期的爆發(fā)，形成了高達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。

2、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。

3、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)年這里給了達爾文很大的啟示，才有了后來著名的進化論的提出。

（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：

（1）BSteinberger, C Gaina, Plate-tectonic reconstructions predict part of theHawaiian hotspot track to be preserved in the Bering Sea, Geology 35 (5),407–410

（2）MainakChoudhuri; Michal Nemčok (22 August 2016). MantlePlumes and Their Effects. Springer. pp. 18–.ISBN 978-3-319-44239-6

（3）鐘福平,鐘建華,由偉豐,王化愛.地幔柱與洋脊分段成因探討[J].海洋學(xué)報(中文版),2011,33(01):98-103.

（4）童航壽.地幔柱構(gòu)造研究概述[J].鈾礦地質(zhì),2009,25(04):193-201.

（5）韓碩碩,陳永順.Hawaii地幔柱近35Ma的體積流量變化[J].北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,45(03):444-450.