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“彩虹之州”成因之谜(3)
http://www.100md.com 2018年7月1日 《百科知识》2018年第13期
     图5.太平洋周边大陆板块当前运动方向说明太平洋板块深部处于挤压状态

    为什么夏威夷岛链上不是连续喷发的火山岛,而是隔一段距离出现一个火山岛,而且呈不均匀分布状态呢?

    道理其实很简单,由于地球演化历史上温度的不断变化,造成了全球海平面持续且非稳定的周期性变化:有时候气温升高,海平面上升,在此期间,大陆板块受到的浮力就大,其漂移过程中切割洋壳的深度相对较浅;反之,其漂移过程中切割洋壳的深度就大一些。因此,最终在洋壳深部受压的情况下,岩浆会在切割深的区域喷出。

    至于夏威夷-帝王火山岛链产生的大转弯,也可以有合理的解释:科里亚克板块随着大西洋的裂解在大约1.35亿年之前开始向北漂移,在漂移过程中遇到一次造成全球恐龙灭绝的陨石撞击事件,该事件发生于6500万年前。这次的陨石撞击点虽然位于今天的墨西哥尤卡坦半岛;但该事件使得地球瞬时产生巨大震动,从而使科里亚克板块的运动方向发生了转向,在该转弯处的火山活动可能从6500万年前开始,一直间断喷发到约4300万年前才结束。

    这个科里亚克大陆板块漂移模式是否能得到地质学上的认可呢?

    从地质图上可以清晰看出,科里亚克板块的主要出露地层属第三纪到白垩纪,与周边的地层并不相同,其地质特征显示它是一个外来板块。

    俄罗斯科学家从古地磁测量证实,科里亚克板块在距今6500万~5600万年时还位于當前之南约2000千米的位置,说明这个板块是从遥远的太平洋中部漂移过来的。

    传统上,两个板块的拼合就是板块的碰撞,在它们之间会形成造山带和山脉。图6也显示,的确存在一个弧形山脉,这个山脉就是两个板块的拼合带。事实上,地球历史上大陆板块的汇聚和拼合是一种常见现象,历史上曾发生多次超大陆的汇聚和裂解。

    板块漂移造岛链

    新的大陆板块漂移模式是否能够解释北太平洋上的更多岛弧成因呢?

    从图7我们可以看出,很多大陆小板块发生了漂移与拼合,其中科里亚克板块漂移产生了夏威夷-帝王火山岛链,秋林板块的漂移产生了阿留申群岛,堪察加板块的漂移产生了千岛-堪察加岛链。板块运动的尾迹和地形吻合良好。

    这种板块运动模式是否能得到地质学上的认可?在世界地质图上,我们发现,各个陆块在当前位置与相邻地层都呈现出不和谐状态。也就是说,它们都是外来的。如果把这些陆块复原到初始位置,我们会惊奇地发现,基本上都能与原始位置相邻的地层吻合。其中,漂移到美国阿拉斯加西南部的陆块就是著名的秋林地体,这个外来的地体也是地体学说的发源地。该结论已得到美国学术界的普遍认可。地体的概念等同于大陆板块的概念,它们都是外来的大陆板块,具有独立的地质和构造演化历史,都存在大规模水平漂移和块体拼合。堪察加板块的漂移历史也得到了古地磁证据的支持。

    图6.科里亚克板块和西伯利亚板块拼合带山脉走向(据Google-earth修编)

    图7.科里亚克、秋林、堪察加板块的运动轨迹及板块的漂移拼合顺序(据美国NOAA地形地貌图修编)

    本文给出的证据说明,夏威夷群岛的成因机制是大陆漂移,而不是地幔柱或者海底扩张。它源于一个叫科里亚克的大陆板块从太平洋中部出发一路漂移到西伯利亚,并与西伯利亚板块碰撞拼合。漂移后,它在太平洋板块上留下了深切割的海沟,使得这些区域洋壳变薄,成为薄弱带,后期由于受到太平洋四周大陆板块的挤压,使得太平洋深处的岩浆沿着薄弱的深切割海沟喷(涌)出,产生了这些岛链。 (梁光河)
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