为什么岛屿会“排队”

展开一张带有海底地形的太平洋图,最有意思的莫过于那一道道颜色最深的弧线海沟和一串串与之相伴的弧形岛屿了,它们总是亲密相伴,如影随形。从太平洋最北端的阿留申岛弧起始,沿太平洋西缘一路南下,经千岛—堪察加群岛、日本群岛、菲律宾群岛、马里亚纳群岛,又马不停蹄越过赤道,一直延伸到南太平洋的汤加—克马德克群岛。

西北太平洋的岛弧和岛链

是什么自然力雕刻了如此深邃的海沟,并使岛屿们乖乖地在海沟边“排起队列”?这个谜一直困扰着科学家们,直到20世纪中叶,板块构造理论提出和被普遍接受后,才揭示谜底。

原来,地球表面并非坚如磐石静止不动,地壳漂在一层半流体状的软流圈上!大约2.5亿年前,地壳分裂成为六个大板块和十多个小板块。这些板块漂来漂去,东碰西撞,制造了地球上一系列事件,比如地震、火山爆发、新海盆的诞生、岛屿的形成、喜马拉雅山的崛起等。

当两个板块迎头相撞时,重的海洋板块向下俯冲弯曲,插入上层板块下面。这个俯冲便形成了海沟。板块密度越大,俯冲速度越大,插入角度就越大,海沟也就越深。随着俯冲板块越插越深,温度和压力也越来越高,加上板块之间摩擦生热,致使部分俯冲板块熔化成岩浆。岩浆上升,穿透上层板块喷出,于是便产生了一串与海沟平行的弧形火山,即岛弧。其余板块继续俯冲,在岛弧后方更深的地方形成岩浆,岩浆上涌,形成凹陷的洋壳扩张带,即弧后盆地。

板块相撞形成海沟和岛弧

以阿留申群岛为例,它是太平洋板块向美洲板块俯冲的结果,形成了由300多个火山岛组成的岛弧,岛弧外侧是绵延3500千米、深达7180米的阿留申海沟,凹入一侧是阿留申海盆。

由于岛弧形成于两个板块边界之间,因此是地壳活动最频繁的地方。环太平洋一周,被称之为火环,世界上有一半以上的火山在此爆发,95%的地震能量在此释放。

还有一类“排着队”的岛屿主要发生在远离板块边界的地方,没有海沟相伴,与碰撞无关,而是与地幔热柱有关,它们是火山岛链。根据板块内热柱说这一假说,世界上大约有30根热柱,绝大多数在海底。它们周期性地将岩浆从地幔深处喷出来,形成火山。热柱是固定不动的,板块在热柱上方慢慢漂过,每隔一段时间就冒出一个火山岛,经过几千万年,便冒出了一串!这种火山岛链的特点是:岛屿是一个一个相继形成的。著名的夏威夷群岛和加拉帕戈斯群岛都是热柱形成的。如果热柱碰巧在两个正在分离的板块之间,涌出的巨量岩浆会使洋壳隆起变厚,形成一个露出海面的巨大平台,冰岛便是一个极端例子,它是大西洋中脊隆起的活生生的展示。

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