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地球:一个有生命的行星
火圈

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什么是火圈?它不是一项新摔跤锦标赛,而是太平洋周围的一个地质现象的名称。火圈是世界上大多数地震发生的地方。太平洋有一个中洋脊,并由俯冲带包围。洋脊的扩张速度非常之快。因此,俯冲带就需要破坏大量地壳。这就是太平洋的边缘(即俯冲带所在位置处)会有如此多的火山和地震的原因。

太平洋在夏威夷也有一个火山群。但是,夏威夷并不处在板块边界的位置。某些科学家将此解释为“热点,”但是这一解释并没有被普遍接受。

夏威夷是一个热点吗?

夏威夷并不仅仅是度假的热点,它也是一个地质热点。热点的存在可能也是板块构造学说中最具争议的话题之一。

 

火圈

太平洋周围地震的震中。

图片来自于 USGS

热点

艺术家认为太平洋板块在固定的夏威夷“热点”上运动,这解释了夏威夷 Ridge-Emperor 海山链的成因。(根据法国 Centre de Volcanologie 的 Maurice Krafft 提供的草图进行了修改)。

图片来自于 USGS

根据热点学说,在地球内部某点发生异常事件便会使岩浆流到地表。岩浆总是到达同一个位置,但是时间间隔并不固定。当海洋地壳在热点上运动时,熔岩每次并不会都流到地表上的同一个位置。夏威夷群岛(一群岛屿)通常随海洋地壳运动。根据此学说,在一段长时间的沉寂后,剧烈的火山活动反过来又会创建各个岛屿。为这种解释提供支持的还有岛屿的火山活动模式。只有夏威夷岛(该群岛的最后一个岛屿)仍然是活动火山。

这怎么可能呢?需要再次强调的是,有几种不同的学说。没有一种学说是绝对正确的。一种被人们普遍接受的学说是软流圈中的对流导致了热点的形成。(软流圈是半固态地幔层,位于岩石圈下面,而岩石圈则是地壳和坚硬地幔的外层。)我们认为主要的板块运动是由于在地幔中大量岩石内来回移动的巨流造成的。热点被认为是由于在较小的规模上发生类似现象造成的。热点所在的位置与在其上面运动的板块相关。

软流圈我们认为热点是由软流圈中的对流引起的,软流圈是位于岩石圈下面的半固态层,而岩石圈则是包含地壳和地幔岩石的坚硬外层。

图片来自于 USGS

沿不同方向移动的对流可以在岩石圈中产生弱区。岩浆冲破薄弱位置,到达地表形成火山。为何不总是发生这样的现象?为何火山活动会停止一段时间,然后再次爆发呢?这些问题仍然属于热点之谜的范畴。

想了解有关热点的更多信息,请访问 pubs.usgs.gov/publications/text/hotspots.html


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