深藏在海底的火山

地球上最大的火山不久前才被發現。它藏在太平洋西北部的深海底部，距離日本東部1600千米。1.4萬年前，它就坐在這里了。科學家早就知道達姆火山的存在，但是直到2013年秋，人們才知道這座火山到底有多大。其面積完全可與火星上太陽系最大的火山——奧林匹斯山——相媲

美。奧林匹斯山高26.4千米，山頂形成了巨大的凹陷，環形區內直徑約600千米，熔巖就從這里噴出來。奧林匹斯山是一座早就停息的死火山，在它的斜坡上到處可見凝固的巖漿。不難想象當時這座巨大的火山噴發規模有多大，其火山口凹陷的地方容得下一座像莫斯科這么大的城市。

1.45萬年前，位于海底薩齊科果臺原的達姆火山最后定型，其面積比日本還大。許多地質學家認為，類似薩齊科果臺原這樣的高原是海洋廣闊的多平原地帶，明顯突起在環形地之上，它們是由一系列強大的火山噴發之后在陷口周圍流動的熔巖構成的。

早先，科學家認為達姆火山只是一連串火山組成的群山，這些火山輪番將巖漿噴出，數百萬年后，大量的凝結物將它們緊緊“焊接”在一起。但是，2009年地質學家在對達姆火山周圍的海洋地層鉆探中挖掘出了沉積層的樣品。經過對樣品的研究，地質學家發現它們全部來自一個源頭——一個位于山體中央的火山口。地質勘查的結果同樣指出，整座火山是由一整塊巖漿發生地孕育而成的。它是一座獨立的火山。它不僅是地球火山面積之最，也是太陽系第二大火山。

達姆火山發育神奇，讓科學家為之一驚，它活躍了500萬年才熄滅。在這段時間里，它噴發出不計其數的熔巖，每次噴發都明顯擴大了自己的面積。

今日，達姆火山有650千米長，450千米寬，總面積為31萬平方千米。之前被認定為地球最大活火山的夏威夷莫納羅亞火山只有5000平方千米。

海洋里可能還有比達姆火山更大的火山存在。研究人員很早就注意到位于太平洋所羅門群島以北的海底翁通爪哇高原，它是世界上最大的海底玄武巖臺地，面積約200萬平方千米，厚度達30千米。它形成于約1.2億年前，被認為是由眾多火山定期噴發出的熔巖堆積而成的。這里是否還有更大的不為人知的火山存在呢？

莫諾瓦伊火山、武艾斯特-瑪達火山和瑪卡武列伊火山是海底依然活躍的活火山，因此倍受科學家的關注。

這幾座特別的海底活火山有些“異國情調”。根據專家估計，地球上85%的火山噴發都發生在水下。太平洋底部分布著幾千座活火山。但是，它們噴發通常不為我們所知，有時還能逃過火山科學家的眼睛。科學家就連這些噴發的火山坐落在哪里也弄不清。達姆火山還是前幾年才確認的。而無數難以覺察到的小火山——它們間或噴發的巖漿還在海底流動，就更難被發現了！

之前，科學家認為，這些火山被巨大的海水壓力擠壓，再加上自身的重量，經常直接被擠到海底。當難以承受這些壓力時，熔巖不得不從火山口冒出。但是，科學家越是認真研究水下火山，就越是相信，這些研究對象遠比自己想象的活躍和不可預測。

水下的火山經常出現異常強烈的活動。比如坐落在新西蘭和湯加群島之間的莫諾瓦依海底火山頻繁噴發，就像意大利的埃特納火山——歐洲最活躍的火山。2011年5月至6月間，這座海底火山在兩周時間里長高了72米！其頂部筑成了新的標準圓形的火山錐體。這是科學家目前所知的成長最快的水下火山，這種變化比地面火山快得多。雖然這座火山處在不大深的海底——火山口離

海平面僅有130米，而且噴發持續了近半個月，科學家也沒辦法目睹。

第一次，也是目前唯一一次，研究人員利用水下機器人拍攝水下火山噴發的情景，是在2009年。當時，太平洋西南部位于斐濟和薩摩亞群島之間深1千米處的武艾斯特-瑪達火山發生噴發。機器人在離它幾米遠的地方拍攝到熾熱的云狀氣體和巖漿。

水下火山活動的場面是陸地無法看到的。2013年， 科學家觀察到瑪卡武列伊火山活動的情景，該火山位于新西蘭以北1000千米的克馬德克群島附近，其噴發出的火山灰與我們所知的任何一座火山都不同。

通過對火山物質的檢測，可以了解到海底火山噴發的情況。如果熔巖形成的巖石密度小，巖體就有很多氣孔，那么火山噴發就是爆炸式的，比如公元79年著名的維蘇威火山噴發形成的泡沫巖。如果巖石的密度大，那么火山噴發就很平靜，從火山口出來的熔巖流動很緩慢。這種火山噴發形式可以在夏威夷群島看到，熾熱的熔巖流動就像水位高的河水一樣，顯得很壯觀。早先，科學家認為這種形式是水下火山的典型案例。但是，新西蘭科學家發現，在瑪卡武列伊火山周圍半徑25千米內，交替出現不同的巖石，有的密度大，有的密度小。

這里觀察到的火山噴發的情形，與已知的兩種火山噴發形式類似。緩慢流動式的火山噴出的熔巖流動速度要比爆炸式的火山噴發緩慢得多，但是在同一時間內流出的熔巖量卻比后者多得多。爆炸式火山噴發時，熔巖中還有大量氣體，所以它們不會立刻沉到海底，而是漂浮在水中。洋流將它們從火山口帶到了遠處。隨著海水慢慢滲入熔巖，它們最終變重、冷卻、破裂，成片降落下來，像地毯一樣鋪滿海底。

加科爾山脊（又稱南森海嶺、北冰洋中脊）是一座位于北冰洋海底的山脈，因由蘇聯探險家雅可夫·加科爾發現而得名。

加科爾山脊也承受著巨大的海水壓力，會在地殼較薄的地方噴發。21世紀初，科學家在對北冰洋戈克肯里山脈進行考察時，在北緯85°和東經85°地區大約4000米深處，找到了疑似1999年發生的自然災變的標志物。在這里，厚達10厘米的火山灰覆蓋了10平方千米的海底。火山灰里含玄武巖玻璃微粒。這些從水下火山口噴出的氣泡膜由微粒構成，氣泡破裂后，殘片下沉到海底。

由于在3000多米深的海底，當海水與燒紅的熔巖相遇時，水壓大到熾熱的海水不能轉變為氣態，所以許多專家最初并不相信4000米深的海底能出現這樣的情景。這樣的地方不會出現水蒸氣。那這些火山灰中的氣泡膜是否可能來自巖漿中的氣體（主要是碳酸氣體）？這一解釋還是很勉強。一些學者猜測，這些火山灰可能是其他地方的火山噴發之后被海水帶到這里的。

海底火山頻繁噴發，但并不強烈，因此長久不為人知。目前我們只能觀察到海底幾百米深處的火山噴發，而幾千米深處的火山就很難被發現，更難對它們噴發出的熔巖樣品進行測定和分析。科學家還不知道分布在海底的活火山有多少，它們的活躍性是如何變化的。

火山的噴發生成了新的海洋地殼——所有海底的新的部分。科學家估計，每年從地球內部流向地表的巖漿中，留在海洋中的就占3/4。時至今日，研究水下火山依然困難重重。我們僅僅揭開了海底火山世界的“冰山一角”。它充滿了種種謎團，急待我們去破解。endprint