所謂熱點(Hot Spot)??

Question

在地質學上所謂熱點(Hot Spot)??

Answer 1

所謂「熱點」，就是指地表一些與板塊運動並不相關的火山活動異常地區，他的火山活動既不是出現在板塊張裂的中洋脊，也不是出現在板塊聚合的火山島弧，而是孤伶伶地出現在板塊當中。不過熱點並不一定就不會出現在中洋脊，如果洋脊之上有異常巨厚的地殼，我們也都認為那是熱點所造成的結果，例如位於北大西洋中洋脊北端的冰島就是這樣。而熱點之下所謂的「熱柱(Mantle Plume)」，則是指熾熱的地函物質由於地函熱對流的作用，這些熾熱的熱柱岩石以類似圓柱形的形狀上湧，由於壓力變小而熔融成玄武岩質的岩漿，夏威夷的火山島鍊便是因此而形成。理論上熱柱湧出的位置固定不動，科學家藉此以解釋是板塊的運動夏威夷島鍊的不同年齡與分布，在地表上留下了熱點的軌跡（Hot Spot Track）。

雖然熱柱「理當」如我們所預期地出現在「理論上」的位置，而且實驗室中所有相關的實驗與模擬也都顯示無誤，但是對於熱點之下是否真有熱柱存在的直接證據卻仍然付之闕如。所幸近幾年來經由震波透析（Seismic tomography）的方法，我們利用地震波速的變化觀察到了這些熾熱的地函物質在上湧的景象，只是大家對於熱柱究竟是源自於何處似乎還有點爭議。

在地球上，若是有大規模的玄武岩漿在短時間內噴出到地表上來（一百萬年內噴出十萬立方公里以上），我們便稱之為「洪流玄武岩（Flood Basalts）」，然而要形成如此的現象，一般認為是有張裂（裂谷）與熱柱的現象同時發生的時候，才會發生如此大規模的噴發，目前世界上是以西伯利亞高原（Siberian Traps）的噴發量二百五十萬立方公里最大，發生於距今二億五千萬年前（約末是二疊紀與三疊紀的界限）；還有位於印度德干高原（Deccan Traps）的洪流玄武岩噴發，大約有二百萬立方公里的噴發量，時間則是在距今六千五百萬年前（約末是白堊紀與第三紀的界限）。不知道大家是否發現了這兩個時間點，正好也是地球歷史上兩個非常大規模生物滅絕的時間，這是否只是個巧合呢？

時至今日，我們對於地球內部的認識，仍舊是少之又少，科學家們努力地利用地球化學的方法，分析了這些來自地球深處的岩漿，也利用了地球物理的方法，讓我們得以看一眼朦朧的地球內部景象，雖然這許多成就仍然像是隔靴搔癢一樣，沒辦法讓我們痛快地（狠狠地）抓兩下，不過這不也正是地球科學吸引人的地方嗎？我們期待更多地球內部的秘密可以一一被揭露出來，更希望大家也成為我們研究的伙伴之一，為大家提供最新的發現！