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史前巨型火山喷发揭秘 或由地球岩石板撕裂造成

http://www.kexue.com 2012-02-17 10:06:20 搜狐科学  发表评论


太平洋西北地区的史前巨型火山喷发实际上可能由地球岩石板块出现“泰坦尼克式”撕裂造成

  据国外媒体报道,美国科学家最近的一项研究表明,太平洋西北地区的史前巨型火山喷发实际上可能由地球岩石板块出现“泰坦尼克式”撕裂造成,而不是潜伏在黄石国家公园的超级火山造成。

  超级火山是指能够引发极大规模爆发的火山。目前地球上大约有十几个超级火山,其中一个位于黄石国家公园地下。黄石火山活动被认为开始于斯廷斯-哥伦比亚河(Steens-Columbia River)泛布玄武岩。“泛布玄武岩”是以玄武岩熔岩覆盖大面积区域的火山爆发的产物。斯廷斯-哥伦比亚河泛布玄武岩在大约200万年里喷发了超过23万立方千米的熔化岩石,喷涌而出的物质比华盛顿州圣海伦斯火山在1980年爆发喷出的物质多100万倍。泛布玄武岩通常发生的典型情况是:当一个巨大的蘑菇状的热岩从靠近地球的核心(被称为地幔柱)上涌,到达地表。现在,研究人员发现这些大规模的火山喷发形成的新方式:地球地壳出现“泰坦尼克式”撕裂。

  科学家创建计算机模型演示美国西部地幔层下的复杂结构在过去的4000万年里如何演变。他们的研究利用来自美国地震台阵(USArray)的数据,该台阵由400个宽频带地震台站组成,以向前滚动的方式扫过美国本土。通过地球动力模拟,科学家发现,大约1700万年前,潜伏在美国西部地下的一个称为费拉隆板块(the Farallon slab)的巨大岩石块开始撕裂,这导致大量的岩浆喷发。这次事件在空间和时间上都与“斯廷斯-哥伦比亚河泛布玄武岩事件”一致。加州大学圣迭戈分校的地球物理学家戴夫•斯特格曼(Dave Stegman)说:“当板块刚开始裂开,只有一点点裂缝,但由于在高压力下,板块迅速裂成一个大洞,就像电影中,飞机在高空飞行,窗户玻璃突然破裂,因为机舱内的压力更高,机舱内所有东西都从窗口涌出。”

  研究人员说,火山一般出现在板块的边界。这些新发现表明,除了地幔柱,火山也可以出现在板块内。加州大学圣迭戈分校的地球物理学家 Lijun Liu 说:“哥伦比亚河熔岩的地球化学证据也可以通过我们的模型来解释。” 有趣的是,黄石公园处于地幔柱下的区域,研究人员认为它与斯廷斯-哥伦比亚河泛布玄武岩无关。斯特格曼说:“目前全球有40-50个活跃的地幔柱,只是因为靠近并不意味着它在这些泛布玄武岩后面。不过,我们现在正在把“黄石烟柱(Yellowstone plume)”融入我们的模型,这样我们就可以对这一区域的了解多一点。”

  未来的研究还可以探讨其它岩石板块俯冲的的影响。斯特格曼说:“我们希望更好地了解南美洲下面的构造板块,以及南亚下面的板块,那里是印度与欧亚大陆碰撞的地方,和太平洋西北下面的板块,如阿留申群岛和阿拉斯加。” 该研究结果的详细内容发表在2月16日的《自然》杂志上。(尚力)

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