地貌渐变的群岛
“夏威夷。”提到夏威夷,人自然联想到草木繁茂的热带园林、阳光普照的海滩,还有令人舒畅的贸易风。然而,你可曾留意到这些岛屿远离大陆,位处偏僻的一角吗?假如你看看夏威夷在地图上的位置,就会发觉这些岛屿位于北太平洋的中央,跟任何较近的大陆都遥隔千里!也许你会这样想:“这些岛屿是怎样在大洋中央形成的呢?科学家认为将来还有更多类似的岛屿形成吗?这些岛屿把地球的什么事实揭示出来呢?”
夏威夷群岛
凡访游过夏威夷的人,对于由八个岛所构成的岛链大多不会陌生。这个岛链自西北向东南伸延,其中较大的岛屿包括:考爱岛、瓦胡岛、莫洛凯岛、拉奈岛、毛伊岛和夏威夷岛。较小的岛屿则有考爱岛西面的尼毫岛,以及毛伊岛西南面的卡霍奥拉韦岛。夏威夷岛又名大岛,幅员广达1万平方公里,卡霍奥拉韦这个小岛则只有117平方公里。除了上述八岛以外,夏威夷还包括另外124个面积小得多的岛屿,向西北方远远伸延。中途岛——接近岛链西北面的末端位置——距离大岛差不多2500公里!这些小岛主要由珊瑚和沙土构成,总面积也不过是8平方公里罢了。有些人把整群岛屿恰当地统称为夏威夷群岛。
要是我们想象一下这些大小岛屿其实建基于广阔的台地上,这些台地比附近海底平均高4000多米,那么,我们就会明白到,这些岛屿其实是大山露出水面的峰顶。事实上,要是我们从岛屿位于海底的基部起量度,夏威夷岛上的冒纳凯阿火山和冒纳罗亚火山就会高达1万米左右。因此,从某个意义上来说,这两座火山可说是世上最高的大山!
岛屿的形成
让我们进一步细看夏威夷岛。地理学家确定,大岛主要由五个连接一起的大火山组成。大多数游客都听闻过其中最大的三个:冒纳凯阿火山、冒纳罗亚火山,以及基拉韦厄火山。冒纳凯阿火山是个睡火山,海拔4205米,是夏威夷第一高峰;冒纳罗亚火山海拔4169米,以体积来说是夏威夷最大的;基拉韦厄火山位于夏威夷岛南部,地质年代是三者中最短的。此外,科哈拉火山坐落在该岛的西北端,而华拉莱火山则位于科纳海岸上。
每个火山都是由巨量的熔岩涌溢成流,并经过无数次的堆叠而成的。火山起初在海底爆发,熔岩迅速冷却,形成了许多硬层和舌状的熔岩流,堆叠起来就像一堆堆枕头似的。火山逐渐增大,并露出水面,那时,熔岩流的形貌已大为不同。火山学家运用夏威夷语音译词“帕霍伊霍伊”(绳状熔岩)来形容表面平滑、起伏而呈绳状的液态熔岩流;至于表面粗糙、凹凸不平而呈碎石状的熔岩,他们则称为“丫丫”(块熔岩)。火山逐渐变成一座广阔而坡度不大的山,形状如同古罗马战士所携带的盾牌一样。当岩浆(熔化了的岩石)爆发出来,又或当岩浆从火山表面附近的洞穴往下退缩,一些巨大的火山口就会在山顶上形成。此外,火山内的岩浆库也会产生压力,以致把部分的火山向海推进,结果,火山上形成了一些巨大的裂隙。最后,盾形火山一旦爆发,爆炸威力相当强大,并产生一堆堆圆锥体的火山渣,布满火山,冒纳凯阿火山就是一例。
冒纳罗亚火山和基拉韦厄火山非常活跃。据当地的夏威夷人、传教士、科学家等的目击记载透露,自1832年以来,冒纳罗亚火山曾爆发48次;而基拉韦厄火山自1790年以来则爆发过70多次。在这些火山爆发事件当中,有些历时几个钟头,有些则历时多年。基拉韦厄火山的哈莱莫莫火山口有一个熔岩湖,从19世纪初至1924年,这个熔岩湖几乎不断喷发,是纪录中历时最长的一次火山爆发。自1983年1月以来,基拉韦厄火山偶尔爆发,喷出壮观的火焰,滚滚的熔岩向大海涌流。
由于夏威夷的火山熔岩一般呈液态,因此大多数火山在爆发时的爆炸力不大,甚或没有爆炸力。然而,在罕见的情况下,地下水跟岩浆混合,造成蒸气喷发。在1790年,基拉韦厄火山发生蒸气喷发,一班原住民战士和家人受到一股突如其来的炽热气体,以及一大堆火山渣侵袭,结果有大约八十人丧生。
不断移动的岛屿
据有稽可考的历史表明,在过去200年来,只有夏威夷和毛伊这两个东南端岛屿的火山仍保持活跃。科学家对于这个情况大惑不解,于是进一步研究岛链的岩石历史。他们在实验室里测量到,熔岩内含有少量放射性钾,以及它的衰变产品——氩,通过研究这些物质,科学家能够推断岩石的年代。研究显示,在过去数百万年来,整个夏威夷群岛正经历一种有系统、西北向的老化现象。
既然夏威夷的火山爆发大多发生在岛链的东南部,这意味着东南部地底下的岩浆源也正在移动吗?事实上,地理学家已确定了岩浆源——亦即他们所称的热点——是停滞不动的。真正移动的其实是太平洋板块,这些板块在热点以上移动,结果把岛火山移离了热点,情形类似石堆在开动着的输送带上移位一样。这种移动使太平洋的海底跟邻近大陆和海床其他部分互相摩擦,导致太平洋沿岸地区发生大地震。假如你住在夏威夷,你的家自去年以来已向西北挪移了7.5厘米左右!
科学家认为,地球上许多火山——不论海陆,都是因其他跟夏威夷地下类似的热点而形成的。此外,大多数热点也显示,火山爆发的地点正不断迁移,这意味着地表正不断移位,也许包括你所住的地方在内。
新岛形成……
鉴于大岛上雄伟的火山需时数十万年才形成,我们也许认为,大岛现时正移离热点。如果热点以上的海底没有受过影响,新的火山和岛屿按理会在热点上形成。有迹象显示新的火山将要形成,继大岛上的火山之后而陆续出现吗?
不错,迹象是有的。在夏威夷岛南面,一个名为莱希的海底活火山正不断增大。然而,不要期望这个火山快将露出海面。莱希火山还要多增900米高才会在海面出现,不过,这也许是几万年以后的事了。
……旧岛消灭
夏威夷诸岛由雄伟的盾形火山和高低不一的熔岩流所构成,群岛看来稳如泰山,断不会再次没入海底,可是这其实是个假象。夏威夷西北部的小岛和业已没顶的海底山脊透露了另一件事。例如,中途岛和库雷诸岛的沙层和珊瑚礁都是建于雄伟的火山上的,而这些火山的峰顶现已没入海平面以下几百英尺。火山岛为什么会消失的呢?
溪水溢流、海浪冲击,以及自然界的其他力量,共同使火山岛逐渐受到持续的侵蚀。此外,火山岛本身的巨大重量,不断向海底压下,结果,岛逐渐下沉。有些岛屿沿岸一带的悬崖非常陡峭,这显示了导致火山岛受到毁损的另一个过程——山崩。声纳图象显示,岛屿在水下的部分延展海底数十英里,表示严重的山崩确曾发生。
热点继续发挥作用
在夏威夷岛,游客可在夏威夷火山国家公园看到,热点引发的火山活动怎样不断改变该岛的地貌。夏威夷火山观测站位于基拉韦厄火山口的边缘,那里的科学家不断监测进行中或行将发生的火山爆发。通过他们的苦心研究,我们对于火山的地理变化,以及地表的移动,能够有更深入的了解。不错,夏威夷群岛确实是太平洋中央景色宜人的岛链,它的形成和地貌全凭强大的地质力量所促成,我们对此不禁生畏称奇。
[第25页的地图]
(排版后的式样,见出版物)
夏威夷群岛
尼毫岛
考爱岛
瓦胡岛
莫洛凯岛
拉奈岛
毛伊岛
卡霍奥拉韦岛
夏威夷
[鸣谢]
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[第24页的图片]
基拉韦厄火山东部裂隙的一组火喷泉
[第24,25页的图片]
基拉韦厄火山爆发
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Volcanoes: Dept. of Interior, National Park Service
[第25页的图片]
冒纳罗亚火山的熔岩流
[第26页的图片]
冒纳罗亚火山爆发
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Top left and bottom right: Dept. of Interior, National Park Service
[第26页的图片]
基拉韦厄火山的火喷泉
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U.S. Geological Survey
[第26页的图片]
基拉韦厄火山的熔岩湖
[鸣谢]
Top left and bottom right: Dept. of Interior, National Park Service