大塔穆火山(Tamu Massif)是位于太平洋西北部海底的一座不活跃的火山,海底山高4400米。火山名源自美国德州农工大学(Texas A&M University)的缩写,该火山于2013年9月5日被宣布发现。
形成演变
大塔穆火山出生于约1.45亿年前,那时候是侏罗纪晚期,还能看到恐龙;经过几百万年的快速、大规模的喷发,大塔穆火山很快就死去了。在有人类记载的历史上从未喷发过,是一座死火山。
大塔穆火山既形成于大洋中脊的位置,又受到地幔深部热点的影响,是两种火山喷发机制共同作用下的产物,这种不到千分之一发生几率的特殊事件,可能是大塔穆火山如此巨大的主要原因。
大塔穆火山出生于赤道附近,经过漫长的板块运动和板块漂移才到了现今的高纬度位置。
位置境域
大塔穆火山位于太平洋西北部,距离日本东京以东约1600公里。地理坐标为33°N,158°E。
地理环境
地貌
大塔穆火山山顶位于2公里水深,是一座海底火山;火山高约4公里,周围平原水深约6公里;占地面积30多万平方公里,圆形穹顶最大宽度达650多公里。
大塔穆火山矮个子、盾状形态,大塔穆火山只有4公里高,比地球陆地上最大的活火山――夏威夷冒纳罗亚火山的高度还略矮一些;大塔穆火山的面积可比冒纳罗亚火山大近80倍。独特的“矮个子、宽扁平”的体型,很可能是由区别于其他火山的形成机制所造成的。
大塔穆火山,圆形穹顶延伸超过650公里(但远比火星火山奥林帕斯火山小),顶峰位于海面以下约2,000 米 (6,600英尺),底部深约6.4千米(4.0英里),也是迄今为止已知的太阳系中最大火山之一。
火山喷发
在地质学百万年尺度上看大塔穆火山,它并不算长寿的,也许是它喷发得太多,耗费生命太快了。也就是说,大塔穆火山死去到现今已经很长、很长时间了,是一座很老、很老的死火山。火山下的热源经历这么长时间后应该已经彻底流散了,火山内部熔融物质也应该已经彻底冷却凝固了,因此这座曾经的巨型怪物已经再没有破坏力了,基本没有再次喷发的可能了。
大塔穆火山的喷发也许无限接近海平面,但还是没有露出海水面。也就是说,大塔穆火山一直在海平面以下完成了整个喷发过程。
名称由来
火山名字源自美国德州农工大学(Texas A&M University)的缩写,以表示该大学对大塔穆火山研究上的贡献。
科学研究
人们对大塔穆火山的认识源自20世纪末对沙茨基隆起的海洋科学调查。前期研究通过综合地球物理实验和大洋钻探岩芯分析,已经发现大塔穆山峰是火山喷发造成的,但考虑到这么大面积的火山喷发,大家普遍认为大塔穆山峰是火山群,是一群火山共同造成的。
然而,2013年9月,由美国科学家威廉・赛格尔博士领导的中美合作科研团队(张锦昌作为第二成果完成人),通过海洋多道地震勘探方法获取了大塔穆火山的详细剖面结构,发现了大塔穆火山只有一个火山口,是一座巨型的单体盾状火山;其面积在当时估算,只比当时认为的太阳系中最大火山――火星的奥林帕斯火山少约20%,使得大塔穆火山拥有了进入太阳系最大火山行列的资格,成为了地球上最大的火山。
大塔穆火山面积达30多万平方公里,相当于山东、山西两省的面积之和。有了火山根的测量数据,结合火山面积数据,可以计算出火山的体积也是惊人的:近700万立方公里,相当于一个120公里半径的熔岩球体。倘若考虑到地幔物质约20%的部分熔融率,那么多达3500万立方公里的地幔源物质参与到大塔穆火山的形成当中,相当于一个200公里半径的地幔“火球”。
最新测出的大塔穆火山面积,比之前估算要增加约12%,使得其面积比太阳系中探明的最大火山――火星的奥林帕斯火山面积略大;再考虑到大塔穆火山的宽度达650多公里,比奥林帕斯火山的600公里要宽不少,因此可以确切地说,大塔穆火山正式登顶了太阳系已探明火山的宽度之最和面积之最。
美国
休斯敦大学的威廉姆·萨格尔教授介绍说:“大塔穆火山是一座单火山而不是火山群,它形状不同于
地球上此前发现的其他海洋火山,它很可能可以带给我们一些大规模火山如何形成的线索。”这一发现或许将有助于揭示
海底高原的成因。