美国科学家利用无人潜水器拍到海底火山喷发奇景,并发现了玻安岩——一种之前被认为仅存在于活动期在数百万年前的死火山中的熔岩。科学家称,该发现的意义不亚于美国独立纪念日
谭薇
美国海洋和大气管理局(NOAA)最近成功利用无人潜水器拍摄到了有史以来最深峻、最壮观的海底火山喷发奇景,并发现了一种前所未见的活火山熔岩,这将为地质构造研究带来重大突破。
熔岩池像口香糖泡沫一样迅速膨胀
在美国地球物理联合会(American Geophysical Union)的年度大会上,NOAA太平洋海洋环境实验室(Pacific Marine Environmental Laboratory)的海洋地质学家鲍勃·恩布利(Bob Embley)公布了这段视频:在南太平洋水下约1公里处的西马塔火山(West Mata Volcano),气体自山顶喷涌而出,熔岩池像口香糖泡沫一样迅速膨胀,最后全都成了直径超过1米的大坑。熔岩的气泡在遇到4℃的海水后即刻冷却,接着变成无数的火山岩碎片沉入海底。
据介绍,西马塔火山距南太平洋萨摩亚(Samoa)群岛西南部约200公里,其顶峰位于海面下1165米处,底部深度达两英里,一条长约6英里的裂谷带与西南-东北走向的山脊平行伸展。由于深海水压对火山爆发的抑制作用,无人潜水器能够在距离喷发点3米多的地方进行拍摄,并获得了大量高清图像。在长达三小时的拍摄活动期间,喷出的熔岩使得西马塔火山的高度上升了三米,不过其中大部分物质最终都会沉落海底。
尽管大块的岩石都会迅速下沉,较小的碎片依然悬浮在水中,这是海洋学家寻找喷发地点的重要线索之一。据美国华盛顿大学(University of Washington)的化学海洋学家约瑟夫·瑞辛(Joseph Resing)介绍,潜水器拍摄的其他图像显示,在距离西马塔火山顶峰30公里处的海底有中型的新鲜火山灰。
另外,火山喷出的含硫气体将使海水的酸性发生变化,其pH值介于电池酸和胃酸之间。伍兹霍尔海洋生物实验室(Marine Biological Laboratory in Woods Hole)的微生物学家朱莉·胡伯(Julie Huber)指出,火山口附近的微生物多样性往往很低,这可能与爆发的剧烈程度有关;喷涌而出的热水却使火山斜坡成了微生物滋生的温床。进一步的分析将揭示在西马塔火山微生物丛中繁殖的小虾与太平洋其他海丘或热液喷口中的寄宿者是否属于同一物种。
玻安岩,最令人惊喜的发现
最令人惊喜的发现当属来自西马塔火山无底洞的玻安岩。这是一种富含镁元素和水分的熔岩,之前被认为仅存在于活动期在数百万年前的死火山中。恩布利表示,这是一个令人激动不已的重大发现,其意义不亚于美国独立纪念日。当他们在凌晨3点接收到这些来自大洋深处的精彩画面时,仿佛亲眼目睹了地球的形成过程,这一切真是“太不可思议”了。
据瑞辛介绍,海底火山的岩石成分对地壳运动研究有着至关重要的作用。目前全世界共有500多座活火山,其中在海底的有近70座,它们主要分布在大洋中脊和太平洋周边区域,是海洋板块和新洋壳的生长点。大样板块物质以岩浆喷溢的形式在这里不断生成、固化和变老,并向两侧的大陆方向缓慢移动。根据以往的推测,玻安岩仅仅存在于火山的某个生命周期;如今来自西马塔火山的新发现为科学家提供了一个前所未有的机会,它有助于阐释地质构造活动是如何影响海洋地壳的形成与演化的。