听说地球也开了“热点”？貌似还是全时通

热点

每天被充斥身边的热点新闻所包围的我们，却鲜有人知道，地球在漫长的演化历史中，也存在着不少的Hotspot，中文直译过来就是“热点”。今天，我们一起来了解这些地球上的特殊“点”。

（夏威夷-海皇岛链）

尽管“热点”的概念并不为大众所熟知，但是由“热点”所形成的一系列世界级的独特风景，却早已名扬四海。

比如，大名鼎鼎的美国黄石国家公园，是美国乃至世界上第一个国家公园，其中的老忠实喷泉、大棱镜温泉等广为人知。相关研究表明，黄石国家公园种种令人叹为观止的景观，其原因就是其公园之下存在着一个“热点”。

（美国黄石国家公园-大棱镜温泉）

（1898年老忠实泉—第一次彩色照相）

当然还有最经典的“热点”——夏威夷-海皇岛链。这里也是“热点”研究的起点。

（夏威夷群岛最高峰——冒纳凯阿火山）

（冒纳凯阿火山顶天文台）

 

NEWS

 

“热点”起源—约翰·图佐·威尔逊的贡献

威尔逊的名字，对板块构造有所了解的人来说无不如雷贯耳，“威尔逊超大陆旋回”被认为是地球板块运动的基本模式之一。然而威尔逊先生的贡献远不止于此，在其提出“超大陆旋回”之前，威尔逊在1963年时有了一种想法，认为像夏威夷群岛这样的火山链是板块缓慢地移动时经过地表下一个“固定的”热点而形成的，也正因如此，越靠近尾部的火山岛和海山，年龄越老，所受的侵蚀也越多。

 

（夏威夷岛链形成模式图）

 

该假说的提出，也可以解释其他假说难以解释的一个现象，即在链中有一个拐点，这个拐点标志着太平洋板块的运动在大约4700万年前曾经发生过改变，其方向从偏北转为更接近西北。

 

 

（热点运动模型）

尽管最近一段时间，学术界对于热点的概念依旧存在一些争议，如一些研究者认为热点并不是位置完全固定的，热点的演化模型可能比我们在模型中所展示的更加复杂。However，热点模型的提出，依旧为我们理解地球的演化，提供了一个很好的切入点。

 

(约翰·图佐·威尔逊)

 

为了纪念缅怀威尔逊先生，学术界将位于加拿大西部地区的一座海山命名为图佐·威尔逊海山。这座海山同样被认为是热点成因。

（图佐·威尔逊海山）

热的概念与分布

热点在地质学上是指地球表面长期活跃的火山活动的地区。大部分学者认为热点源于一股较热的、狭窄的地幔物质，从地幔与地核之间的边界开始向上进行对流而形成的，这称为“地幔柱”（mantle plume）成因。

而另一种观点，则把热点的成因指向了海洋地壳，洋壳发生俯冲，最终隐没至核幔边界(Gutenberg discontinuity)，海洋地壳因其密度较小而上升，且过程中减压融熔。

 

（全球“热点”分布图，图片来源于Foulger (2010)）

地质学家也确认出了全球40到50个热点，最活跃的热点包括夏威夷、留尼旺、黄石、加拉帕戈斯群岛、冰岛等地。

 

“热点胜地”

1、世界上最活跃的火山——夏威夷基拉韦厄火山

基拉韦厄火山（英语：Kīlauea）是夏威夷岛上的五个盾状火山之一，是目前世界上观光客流量最大的火山，也是最活跃的火山。据统计，在20世纪内该火山就喷发了52次。

 

（1983年爆发中的普奥奥火山口）

1983年1月3日，夏威夷大岛东侧山脊区的热带丛林里裂开一个裂缝。岩浆喷射高度达到460米，经过三年共44周期的爆发，形成了高达255米的普奥奥火山口。

而最近的一次喷发，则是在2018年5月，在一场5.0级的地震后，该地区20天内相继裂开22个裂缝。

 

（熔岩流将公路摧毁）

（熔岩流逐渐流向大海）

 随后岩浆大量喷出，尤以8号裂缝为甚，熔岩将东侧的卡波霍湾以及绿湖（夏威夷岛面积最大的天然淡水湖）全部摧毁，导致近2000人撤离并造成1人重伤。喷发一直到2018年8月中旬才慢慢减弱。

2、新英格兰热点

新英格兰海山链位于大西洋内，延绵超过1000公里，整个海山链包括逾20个已经熄灭的海山。

 

（新英格兰海山链）

海山高度从海床开始计算，许多超过4000米。新英格兰热点是北大西洋中最长的海山链，由于北美板块在热点上方移动而形成新英格兰海山链。

3、世界最美岛屿——加拉帕戈斯群岛

这里有独特的生物体系，海鬣蜥、巨龟、加拉帕戈斯企鹅等。当年这里给了达尔文很大的启示，才有了后来著名的进化论的提出。

（海水中游弋的海鬣蜥）

（已知体型最大的龟）

（加拉帕戈斯群岛海滩边上的海狮）

除了物种独特以外，加拉帕戈斯群岛也是典型的热点成因。加拉帕戈斯的火山活动已经至少持续了2000万年。由于纳斯卡板块向东移动，经过下方的热点，逐渐形成了加拉帕戈斯群岛。

 

热点概念的提出，距今已有50余年，大量的热点在全球范围内被不断发现，不过“热点”概念也面临着巨大的争论。随着科研工作者不断深入地研究，神秘又充满魅力的“热点”，会让我们在认识地球演化的过程中，得到更多的惊喜吗？我们拭目以待。

（图片来源于维基百科）

参考文献：

（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）钟福平,钟建华,由伟丰,王化爱.地幔柱与洋脊分段成因探讨[J].海洋学报(中文版),2011,33(01):98-103.

（4）童航寿.地幔柱构造研究概述[J].铀矿地质,2009,25(04):193-201.

（5）韩硕硕,陈永顺.Hawaii地幔柱近35Ma的体积流量变化[J].北京大学学报(自然科学版),2009,45(03):444-450.