研究稱岩漿羽和板塊構造決定了火山島的“壽命”
據外媒New Atlas報導,火山島也許很美,但是按照地質標準來看,它們的“生命週期”也很短。通過分析14個火山島鏈,麻省理工學院的科學家獲得了一些島嶼為何比其他島嶼存在時間更長的見解以及這可能如何影響其生態。
如果查看夏威夷群島的地圖,可能會注意到它們是由一個大島組成,上面有幾座活火山,還有一串越來越小的島嶼,並向西延伸,直到它們逐漸消退為幾沙環礁。它們的形成絕非偶然,而是說明火山島是如何誕生和死亡的。當熱熔岩漿噴出地幔並刺穿地殼形成一個新島時,形成火山島鏈,然後在岩漿羽的壓力下,由海床沿海底線成千上萬公里的膨脹線將其推到海平面以上。
但是,岩漿羽不會停留在一個地方,或者更準確地說,地殼不會停留在一個地方。行星的構造板塊彼此之間一直處於不斷運動中,從而導致島鏈中形成了數百萬年的更多孤島。隨著時間的流逝,最古老的島嶼逐漸消失並沉入大海。此過程產生了夏威夷群島,加那利群島和加拉帕戈斯群島鏈。但是這些島嶼的壽命從幾百萬年到兩千萬年不等。發生這種情況的原因尚不清楚,但麻省理工學院的研究小組表示,其中兩個決定性因素是構造板塊的速度和岩漿羽引起的海床隆起的大小。
根據對14個火山島的研究,研究小組發現,板塊運動的速度越慢,羽流膨脹越大,則壽命就越長。這就是為什麼夏威夷群島的壽命比加拉帕戈斯群島更長,加那利群島是世界上最古老的群島的原因。通過查看每個島鏈相對於形成它們的岩漿羽的移動方式等,麻省理工學院的研究小組發現,通過將膨脹距離除以板塊運動速度,可以確定一個島在正上方的長度。岩漿羽在沉入大海之前膨脹。這使島鏈成為一種“跑步機”,生命在有限的時間內得以建立和發展。
“您正在查看一個過程,這有助於加拉帕戈斯群島成為一台快速移動的’跑步機’,各島移動非常迅速,並且侵蝕時間不長,這就是系統導致人們發現了進化過程。 ”麻省理工學院地球、大氣和行星科學教授Leigh Royden表示。“因此,從某種意義上說,這個過程確實為人類提供了一個舞台,可以通過在這個微觀世界中進行探索來弄清楚進化的含義。如果沒有這個過程,加拉帕戈斯群島就沒有那麼短的存在時間,誰知道人們要花多長時間才能解決這個問題。”
該研究發表在《科學進展》雜誌上。