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现实版的水深火热
扎根于水下的“大家族”
火山,又被称为“炽热地心的窗口”,是地球上最具爆发性的力量.地球上的火山大多集中在板块交界处,岩浆一旦从地壳薄弱的地段冲出,就形成了火山.不过,大多数人关注的是地球陆地上的火山,而忽视了另一个“火山群体”—海底火山,由于大地震动和冒烟等火山喷发的常见迹象难以被发现,所以海底火山常常被人们忽略.但是不得不说,海底火山,尤其是海底活火山,就像埋藏在海里的“红色炸弹”,它们对地球、对人类同样具有威胁,所以我们也必须了解和研究海底火山.
海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处,且大多形成于大洋底部,但是也有一些海底火山位于浅水区域.全世界的活火山有500 多座,其中在海底的近70 座,也就是说,海底活火山约占全世界活火山数量的1/8.海底火山喷发时,它的熔岩表层在海底就被海水急速冷却,有如挤牙膏状,但火山内部仍是高热状态,同时会向空中喷出物质,并产生大量的气体,主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质.有一段时间,人们认为,海底火山附近温度较高,不适宜生命物质存在,然而后来科学家研究却发现,在火山口附近有厌氧耐热菌的存在.
据统计,全世界共有海底火山2 万多座,海底火山的分布相当广泛,可以说是生活在水下的“大家族”.这些火山中有的已经衰老死亡,有的正处在年轻活跃时期,有的则在休眠,指不定什么时候苏醒.海底火山的个头儿也有大有小,一二千米高的小海山最多,超过5000 米高的海山比较少,露出海面的海山（海岛）更是屈指可数了.
海底火山家族可大致分3 个族群,即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山.边缘火山这个族群,脾气比较“暴躁”,它们一般沿大洋边缘的板块俯冲边界,与深海沟、地震带及重力异常带相伴生.这类火山主要喷发安山岩类物质,由于安山质岩浆黏性大,且富含水,巨大的蒸气压力一旦突然释放,便形成爆发式火山,易酿成巨大灾难.
洋脊火山一般形成于玄武质新洋壳生长的地方,成串出现.据估计全球约80% 的火山岩产自大洋中脊,它喷发产生的熔岩组成了广大的洋底岩石的主体.
洋盆火山是散布于深洋底的各种海山,包括平顶海山和孤立的大洋岛等,是属于大洋板块内部的火山.
给人意外惊喜的“造岛工厂”
1963 年11 月15 日,在北大西洋冰岛以南32 千米处,海面下130 米的海底火山突然爆发,喷出的火山灰和水汽柱高达数百米.经过一天一夜后,人们突然发现从海里长出了一个小岛！起初人们还担心年轻的小岛会被海浪吞掉,但火山在不停地喷发,熔岩如柱般地涌出,小岛不但没有消失,反而在不断地扩大长高.一年后,新生的火山岛已经长到海拔170 米高、1700 米长了,这就是今天位于冰岛西南面的苏尔特塞岛.
此外,著名的美国夏威夷岛也是洋盆火山的产物.它的面积有1 万多平方千米,上有居民10 万多人,气候湿润、森林茂密、土地肥沃,山清水秀,有良港和机场,是旅游胜地.看来,海底火山也不是一无是处,还能给大家带来这样的意外惊喜—是个会造岛的“工厂”.
神秘莫测的“世外桃源”
海底火山起初只是沿洋底裂谷溢出的熔岩流,以后逐渐向上增高.大部分海底火山喷发的岩浆在到达海面之前就被海水冷却,不再活动了.所以,人们很少能够真正看到海底火山爆发的景象.而且在过去,海底火山只有借助特殊的潜水艇和相机才能进行观察,因此人类对它们知之甚少.
2012 年,德国海洋研究中心的研究团队利用深海鱼雷机器人探测了冰岛北部大西洋中脊的海底熔岩流；2016 年7 月,研究人员再次探访了该水域的埃格温班克海底火山.他们将新型数码相机安装在深海探测机器人上,顺利拍到了海底火山的照片,令许多人震惊.科学家利用这些真实照片制作海底三维模型,为人们展示了海底火山的真实结构.
2017 年,美国国家海洋和大气管理局的海底火山专家们再一次踏上征程,他们来到位于马里亚纳弧后盆地沿线,也就是巴布亚新几内亚和日本之间的一个活跃区域,在3900 多米的深海下,发现了3 个火山口,并对这些海底火山进行研究.他们发现海底火山口是深海生物多样性的中心.由于海底的大部分区域被淤泥覆盖,突然出现的岩石就为珊瑚和海绵提供了附着点,改变了附近的生态环境.此外,海底火山口还为生物体进化提供了必不可少的资源—热量.它们释放的热量可占到深能量的3%.这些重要发现都推动了海底火山研究的进程.
2018 年初,发表于《美国地球物理联会期刊》的研究指出,一个跨国地理学家团队以先进的探测技术,在澳大利亚南部的海底发现了一个大范围海底火山地貌,估计有3500 万年历史！科学家们用地震反射探测技术采集得来的数据,发现澳大利亚南部有多个古代火山,最高达625 米,另外在沉积物底部亦发现多道古时熔岩喷出后冷却凝固的痕迹,范围长34 千米、宽15千米.据称,本次科学家运用的技术近似于拍摄胎儿超声波照的技术,由于人类难以接近海底火山,期望可多加运用此技术,协助研究海底火山这个神秘的“世外桃源”.
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