與眾不同的夏威夷群島

江蘇省張家港市大新鎮(zhèn)新風學院 駱昌芹

太平洋的火山島

1778年，美國一支商船隊在北太平洋中部發(fā)現(xiàn)了一系列海島，這就是夏威夷群島。現(xiàn)在它是美國的第五十個州。

夏威夷群島是由許多大大小小的島嶼與海丘組成的。說來有趣，這些島嶼和海丘竟然都是由火山形成的。可是現(xiàn)在，整個群島中只有東南端的夏威夷島上還有五座現(xiàn)代火山，其中正在活動的只有冒納羅亞和基拉韋厄兩座，其余的火山早已長眠不醒了。

在別的地方，每當火山爆發(fā)時，人們?yōu)榱税踩鹨姡家s緊逃避。但在夏威夷島上，火山爆發(fā)時，人們卻喜歡前來觀光。島上建有許多國家火山公園，專供游客觀賞火山噴發(fā)時的壯麗景象。美國宇航員還把這兒當作學習火山地質(zhì)學的好地方。

對于地質(zhì)學家來說，夏威夷島更是充滿了神秘莫測的色彩。早在20世紀80年代初，美國火山學者就在這兒的火山口旁建立了觀測站，取得了豐富的資料，對我們認識地球內(nèi)部的奧秘很有價值。

夏威夷島上的火山，外貌毫無驚人之處，不像常見的火山那樣呈高大的錐狀，而是呈扁平的盾狀，山頂上就是火山口。火山噴發(fā)時，火山口內(nèi)常出現(xiàn)熔巖湖。在基拉韋厄火山口中，有一個熔巖湖，名叫“哈里摩摩”（意為“永恒的火焰之家”)，面積為10萬平方米，湖中巖漿有10多米深，傳說中的火山女神蓓莉夫人就住在這個熔巖湖中。

火山噴發(fā)時，巖漿猶如鋼水沸騰，湖面時升時降，如同氣壓計中的水銀柱。巖漿還常常突然飛濺而起，形成高達數(shù)米以至幾十米、上百米的熔巖噴泉，直上重霄；溢出火山口的巖漿，順坡奔瀉而下，跟河流一樣，遇到陡坎時形成壯觀的熔巖瀑布，奔騰直瀉。這一幕幕火山噴發(fā)的勝景，令人感到綺麗迷幻，氣象萬千，仿佛置身于神話世界……

與眾不同的地質(zhì)現(xiàn)象

夏威夷群島的火山不僅是現(xiàn)代火山名勝，而且是使人頗費猜詳?shù)淖匀恢i。

據(jù)研究，現(xiàn)代火山的絕大多數(shù)，如果不是分布在地殼板塊匯聚的邊界上，就是分布在板塊分離的邊界上。可是夏威夷火山卻深居在太平洋板塊的內(nèi)部，而且這兒的火山活動十分頻繁，火山噴出的巖漿數(shù)量也大得驚人。這個現(xiàn)象使地質(zhì)學家們感到很奇怪。

更玄妙的是，夏威夷群島的大小島嶼差不多排列成一條直線，而且火山的年紀從東南往西北竟然是一個比一個老，東南端的夏威夷島是僅有70多萬歲的現(xiàn)代火山，而西北頭的火山島嶼卻已有4000多萬歲的高齡了。這種現(xiàn)象說明了什么呢？難道真的像傳說中的那樣，是火山女神蓓莉夫人手擎巖漿，從西北向東南轉(zhuǎn)悠，依次點燃了這些火山嗎？

夏威夷群島這一有趣的地質(zhì)現(xiàn)象，引起了地質(zhì)學家們的沉思和爭論。他們紛紛提出假說，試圖揭開這一自然之謎。

“熱點”假說

加拿大著名的板塊構(gòu)造學家威爾遜及其他一些學者，提出了一個有趣的“熱點”假說。

威爾遜等人認為，在地幔的內(nèi)部有一些溫度很高的圓柱狀區(qū)域，熾熱的地幔物質(zhì)從這兒上升，將覆蓋在上面的巖石外殼“燒”穿，結(jié)果巖漿噴出地面，形成了火山，這個地方就是地球上的“熱點”。

他們指出，熱點基本上是固定在地幔之中的，它相對于迅速漂移的板塊，基本上是不動的（當然不是絕對的不動）。當板塊慢慢移動，通過熱點時，熱點就會在板塊上留下一連串的“傷疤”——火山。先形成的火山隨著板塊的移動離開了熱點，而在熱點處開始形成新的火山，久而久之，就會產(chǎn)生一連串年齡由大到小的火山島鏈。夏威夷群島正是由現(xiàn)在夏威夷活火山這個熱點的熔巖逐漸堆積，太平洋板塊逐漸向西北方向移動所形成的。據(jù)研究，現(xiàn)在位于夏威夷群島西北頭的中途島，在2000萬年以前的時候，它的位置就在現(xiàn)在的夏威夷島這個地方。

科學家們還發(fā)現(xiàn)了另一個有趣的現(xiàn)象：位于夏威夷群島西北方向的天皇海嶺（是一系列北西方向排列的海底死火山），也是由夏威夷這個熱點形成的。但這一海底火山鏈的走向，與夏威夷群島的走向有一個明顯的轉(zhuǎn)折。這一現(xiàn)象說明，當年（距今4000萬年左右）太平洋板塊的運動方向曾經(jīng)發(fā)生過變更。

為了驗證熱點假說，1977年7月，美國、法國、西德、蘇聯(lián)和日本的科學家們乘“格羅瑪·挑戰(zhàn)者”號科學考察船，對北太平洋的天皇海嶺進行了深海鉆探，發(fā)現(xiàn)形成這些海底火山的熔巖與夏威夷群島的熔巖一樣。同時，火山島的古位置和年齡的老少變化，也與所設想的一致。大量的研究結(jié)果都支持夏威夷群島和天皇海嶺是由同一個熱點形成的理論。這些科學家們還認為，熱點不僅夏威夷有，別的地方也存在，地球上大約有20個熱點。

夏威夷群島的地質(zhì)現(xiàn)象，用熱點理論來解釋，看來是比較具有說服力的，因此贊同這種觀點的人不少。但是也有許多人持反對態(tài)度。另外，不論贊同的還是反對的，大家都同樣感到不能理解的是：地幔中這些圓柱狀的高熱區(qū)是怎樣形成的？它對板塊的運動有什么影響？對于這些問題，科學家們正在深入研究中，夏威夷群島本身以及由它所引出的熱點之謎終將被揭曉。