
從海底下方檢索到的近半英里的岩石正在產生有關如何形成水下火山以及導致其形成的熔融岩石的基礎熱點的新線索。
地球科學家剛剛完成了一次探險綜合海洋鑽井計劃(IODP),水下火山,或海山,在太平洋中被稱為路易斯維爾海山小徑。
他們在那裡收集了海底沉積物,熔岩流和其他火山噴發材料的樣品,以拼湊出這條古老的火山徑的歷史,這些火山是由地球深處的熱材料羽毛形成的,這些材料在地球深處提供,這些材料提供了穩定的熱岩石流,稱為熱點。
“找出地球上地球上的熱點是否靜止會導致有關地球的基本運作的新知識,”國家科學基金會(NSF)海洋科學局海洋地球科學部門負責人Rodey Batiza說。
海山抽樣
千萬海山存在於太平洋。探險科學家探究了包括路易斯維爾小徑在內的這些水下火山中最重要的少數。
俄勒岡州立大學的安東尼·科普斯(Anthony Koppers)說:“我們採樣了古老的熔岩流和化石藻礁。” “樣品將用於研究單個火山的結構和演變。”
科普普斯(Koppers)與美國高級工業科學技術研究所的日本地質調查局的聯合首席科學家Toshitsugu Yamazaki一起登上了科學研究船上的探險隊。
在過去的兩個月中,科學家在海底鑽了3,651英尺(1,113米),以恢復2,644英尺(806米)的火山岩。
這些樣品是從五個山丘上的六個地點取回的,年齡從5000萬到8000萬年不等。
跟踪構造板
據信,夏威夷帝國和路易斯維爾海山小徑在構造板塊中間發現的火山徑是從熱點形成的。
隨著構造板(地殼的大平板)在熱點上漂移時,形成了新的火山,舊火山滅絕了。隨著時間的流逝,火山的踪跡形成。路易斯維爾海山小徑長約2600英里(4,300公里)。
科普斯說:“像路易斯維爾海山小徑這樣的海底火山徑是獨一無二的,因為它們記錄了構造板移動的方向和速度。”
科學家使用這些火山來研究構造板的運動,將火山的年齡與隨著時間的推移的位置進行比較,以計算板上在熱點上移動的速度。
這些計算假設熱點停留在同一位置。
科普斯說:“挑戰是,沒人知道熱點是真正的靜止,還是隨著時間的流逝而徘徊。如果它們徘徊,那麼我們對板的方向和速度的計算需要重新評估。”
地球的內部
這並不是科學家可以從他們檢索到的岩石中學到的全部。
科普普斯說:“更重要的是,這次探險的結果將使我們對地球內部的動態性質有更準確的了解。”
夏威夷最近的研究表明夏威夷熱點在3000萬年的時間裡,可能已移動多達1,000英里(1,600公里)。
Yamazaki說:“我們想知道路易斯維爾的熱點是否同時移動,並且朝夏威夷熱點朝著相同的方向移動。我們的模型表明情況恰恰相反,但直到我們分析這次探險樣本中的樣本時,我們才真正知道。”