当前位置:查字典地理网 >地理学习 >学习资料 >一座不应该出现那里的火山:圣海伦火山诞生之谜
古代伤疤
关于这种岩浆运动,科学界一直有争论。很多科学家从附近的地形发现了一些线索:几百万年前,板块构造碰撞留下了一道道痕迹,引导现代熔岩流动。
在北美洲西海岸附近,曾有一座名为西里奇亚(Siletzia)的火山高原。但板块构造在不断变化,两者之间的距离慢慢缩短,大约5000万年前,西里奇亚火山高原与大陆相撞。两个陆块地块之间的海洋闭合,海底沉积物被推入地表之下,挤入石头中。根据iMUSH团队的说法,这次重要的板块缝合可能就在圣海伦火山之下。
科学家用大地电磁学的方法描摹了这次缝合的情况,这种方法可以追溯岩石的导电性。富含碳和硫的矿物质与形成海洋沉积物的那些相似,“像圣诞树一样闪闪发光”,美国地质勘探局的地球物理学家、iMUSH团队成员Paul Bedrosian说。果然,在圣海伦火山下方,大片光亮意味着这里是古代海洋沉积物转变为变质沉积岩的区域。
分析还发现了火山东部的另一个惊人之处:大片低导电性岩石区域正好位于深处岩浆库之上。科学家认为,这片区域是现在已经冷却的岩浆,形成于圣海伦火山诞生前的几百万年。
被称为岩基的火山颈与缝合带的变质沉积岩,两者与众不同的特性,可能改变了这片区域的应力,从而引导岩浆的流向。在岩基的限制作用下,岩浆无法从圣海伦火山东部上升;变质沉积岩则起到了安全阀的作用,把火山粘稠的岩浆引到了地表。
科罗拉多州莱克伍德美国地质勘探局的地球物理学家、iMUSH团队成员Jade Crosbie说,在变质沉积岩之下有一片密实的岩壁,通过地震阵列,他们发现这片岩壁可能是消失的地形的一部分,阻止岩浆向西流。
梳理数据
虽然iMUSH分析可以帮助我们深入了解地球内部,但距离完成还很遥远,Moran说。“地球物理成像的一大规则是:研究越深入,知道的就越少。”
今天,我们只能从地表看到西里奇亚火山高原的零星遗迹,部分被已凝固的岩浆和长满树木的土壤所掩盖。因此,关于缝合带的位置,及其在引导岩浆方向上所起的作用,科学界争论不断。亚利桑那大学的地震学家、iMUSH团队成员Eric Kiser说,想要亲手摸到西里奇亚火山高原的岩石,你必须到圣海伦火山以西几十公里的地方。
iMUSH项目留下了大量数据,研究人员在整理的同时,遇到了更多问题。随着时间推移,这个系统有了哪些变化?岩浆的移动速度有多快?这样一大片部分融化的岩石如何汇集到了地表的火山口?夏威夷大学马诺阿分校的地震学家Helen Janiszewski说,每一个可能的答案都将帮助我们了解火山喷发的过程和原因,帮助研究人员把一座火山的情况置于全球火山活动的背景之下。
自1980年喷发以来,圣海伦火山多次苏醒,但在火山的阴影下,人口仍在增长。因此我们更需要密切关注这座特别的火山,而科学家已经接受了这项任务。
“圣海伦火山的监测工作做得很好,”Kiser说:“火山的情况基本在美国地质勘探局的掌控之中。”
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