一项新研究追踪到一个120万年的“超级喷发”的来源,为地球复杂的地质历史提供了新的见解。
由马里兰大学和夏威夷大学领导的地质学家最终将地球历史上最大火山喷发之一与太平洋深处的来源联系在了一起。
在2025年4月30日发表在《自然》杂志上的一篇论文中,研究小组揭示了同一个水下热点形成了南太平洋地区的一系列水下火山和地球上最大的火山高原——奥托恩-爪哇高原。
“到目前为止,我们对于太平洋及其火山的认识一直非常零散,”该研究的通讯作者、UMD地质系的助理研究科学家Val Finlayson说。“但这是第一次,我们能够清楚地将年轻的南太平洋和较老的西太平洋火山系统联系起来。这一发现为我们提供了一个更完整的历史,展示了太平洋盆地在数百万年中是如何演变成今天的样子的。”
多年来,科学家们一直在研究南太平洋的路易斯维尔热点——一个从地球深处升起热且化学组成不同的物质区域——是否同时形成了以它命名的水下山脉和120万年的奥托恩-爪哇高原,这是一片位于现在所称所罗门群岛北部的沉没海底平台。之前关于太平洋海底运动的理论和模型试图解释这两个主要地质特征之间的联系,但未能提供明确答案。
“由于路易斯维尔热点轨迹的一部分被俯冲或推入太平洋地区的构造板块,许多物理证据已经消失,”Finlayson说。“我们不得不从一个不同的持久热点轨迹中采样深埋的火山,以找到数千万年前的证据,这表明我们的太平洋板块模型需要修正。”
Finlayson及其团队在发现一系列靠近萨摩亚的水下山脉时首次取得突破,这些山脉的年龄远远超过该地区火山的预期。通过分析从该地区获取的古老岩石样本的年龄和化学成分,研究人员得出结论,这些山脉是路易斯维尔火山轨迹的一个更古老段落的一部分,Finlayson将其比喻为火山的“脚印”。当地壳(构造板块)在热点上移动时,它们形成了这些火山轨迹。
“我们可以追踪这些‘脚印’在时间和空间上的变化,”Finlayson解释说。“这些脚印随着远离一个活跃热点而逐渐变老,就像你走在沙子上时自己的脚印会逐渐消失一样。但你仍然可以分辨这些脚印来自同一个来源。多亏了这一新证据,我们能够修正当前的太平洋板块运动模型,更好地理解海底在数百万年间是如何移动的。”
Finlayson的团队现在计划将他们改进的模型应用于更好地理解散布在海床上和其表面的其他古老火山特征。由于许多太平洋岛国目前坐落在火山高原和水下火山链之上,Finlayson希望她的工作能够加深对这些国家基础的理解。她还相信,团队的发现将帮助科学家更好地理解火山活动和地质演化,不仅在太平洋地区,而且在全球范围内。
“我们解决了一个谜团,但还有无数个谜团等待被揭开。这一发现为我们提供了太平洋及其火山活动的更准确历史,并帮助我们更好地理解在那里发生的火山活动的动态和风格,”Finlayson说。“关于地球动荡过去的每一个新发现,都会帮助我们更好地理解我们今天所生活的动态星球。”