夏威夷地幔柱动力学

长期以来夏威夷群岛已成为地球动力学理论的发源地,在夏威夷发现的“热点”导致了深部热地幔柱理论的诞生,该理论认为流体地幔是夏威夷大洋火山岛及其它大洋岛弧形成的根源。海洋岛屿玄武岩和洋中脊玄武岩之间的化学与同位素差异一直被地球化学家用来约束地幔对流及地球化学演化模型,Ｂｉｌｃｈｅｒｔ－Ｔｏｆｔ等人展示的铪（Ｈｆ）同位素资料显示夏威夷熔岩中存在古深海沉积物,除自身意义外,该发现说明夏威夷地幔柱的地球化学和地震资料联合分析有助于解决长期困扰地学家的最重要的问题：地幔对流是否成层？成层地幔对流学说最初起源…     

火山群岛的分布规律

进入火山弧（例如夏威夷 -皇帝链）组分的群岛的分布特征和地质年龄有规律的增长 ,可以良好地用地壳构造板块在地幔中稳定的“热点”之上的等速运动来加以解释。较小规模的“热点”痕迹出现在断续散布的火山成因群岛山脊内 ,其分布与岩石圈厚度相适应。此外 ,这些山脊经常不形成一条线 ,而组成成双的弧 ,就象发生在夏威夷群岛中的那样。该区追踪到开亚群岛（据冒纳 -开亚火山）序列和罗亚（据冒纳 -罗亚火山）群岛序列。形成火山群岛的动力学成为大地构造专家Ｃ．Ｆ．Ｈｉｅｒｏｎｉｍｕｓ和Ｄ．Ｂｅｒｋｏｖｉｃｉ的研究对象。他们出发点的…     

“热点”的深部源

以羽状物形态从地幔深处升至岩石圈表面的炽热岩石露头被称之为“热点”。这种羽状物的形成与某一地区的不稳定性高温有关。但是有关羽状物源埋藏多深的问题一直是专家们争论的对象。美国加利福尼亚工学院和加利福尼亚州立大学的地震学家们确定,冰岛和夏威夷“热点”的根部位于地幔与地核的交界处,即地表以下约２９００ｋｍ。在全球范围内这样的结论是重要的,因为夏威夷和冰岛可以被认为是具有深部岩石持续上升“热点”的经典实例。这些羽状物的源头长期存在,析出了大量的岩浆并具有特征性的地球化学特点,其中包括同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ的高…     

热点的移动

板块构造理论家们认为,夏威夷群岛火山的岩浆补给源是不动的。地壳板块在其上空移动,而这个补给源本身成为这种移动的标杆,并以火山的形式在地表留下了痕迹。专家们计算,在整个地球上的热点达40个,其中包括夏威夷、黄石、冰岛、皮特凯思岛和加拉帕戈斯群岛。但是最近几年来,某些地球物理学家对热点是否完全不动产生了怀疑。     

地幔柱中原始惰性气体的特性

惰性气体在解译地球的分异过程时是重要的示踪剂。它们证明了经强烈去气的浅地幔以及去气较轻的深部地幔的存在 ,而这二者间通过地幔柱相联。二者均包含不能由大气或地壳次生的原生Ｈｅ和太阳Ｎｅ。它们还获得了不同程度的放射成因、核成因及裂变成因同位素（４Ｈｅ ,２１Ｎｅ ,４０Ａｒ ,１２９Ｘｅ ,１３１ ,１３２ ,１３４ ,１３６Ｘｅ） ,这些同位素形成于早期地幔大量去气之后。浅地幔作为洋中脊玄武岩（ＭＯＲＢ）的源区 ,其元素及同位素组成已较好地建立 ,而关于深地幔柱惰性气体的特性仍存争论。夏威夷与冰岛地幔柱玄武岩中均包含大…     

加拿利区域的热点

以 ДВЕрошенко为首的俄罗斯科学院海洋研究所大西洋分部的专家们 ,审查了有关加拿利群岛、马德拉岛和佛得角群岛是由于上升地幔流在热点区活动而产生的假说。对这个假说有利的证据是 ,在加拿利群岛上火山岩的年龄由西向东随着远离强烈的火山活动区而增加。但是认为这只是一种趋向 ,还带有很大的不确定性 ,再加上群岛不是位于同一海岭上 ,还有在非洲沿岸未发现年龄更为古老的同类岩石。地幔流在其上部运动的板块上留下了火山形成物的痕迹。它们呈东西向弧状延伸 ,并不进入大陆。科学家们研究了深海钻探计划和大洋钻探计划报告中有…     

海洋景观瑰宝之 海洋天堂夏威夷

马克·吐温说,夏威夷群岛是大洋中最美的岛屿,是停泊在海洋中最可爱的"岛屿舰队"。帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区是夏威夷群岛的组成部分,是世界上面积最大的海洋保护区之一。2010年7月30日,该保护区被纳入世界遗产名录,由此诞生了世界遗产中唯一一个兼具"自然遗产"和"文化遗产"双重地位的新成员。当地土生土长的夏威夷人相信生命起源于这个保护区,死后灵魂也要回到这里。     

夏威夷群岛的地貌特征

本文根据实地考察并结合有关资料,对夏威夷群岛地貌的一些特点进行探讨。首先,分析了这些岛群的大地地貌特征;其次,介绍了灾害性地质地貌现象的控制和利用;最后,对夏威夷群岛的地貌演变趋势进行了探讨。这对大地地貌的研究以及对我国海岛开发将有所借鉴。     

印度洋南部凯尔盖朗群岛底下古次大陆：岩石圈地幔的锇同位素证据

当印度从澳大利亚一南极洲分离出来,凯尔盖朗热点地慢流开始活动至今至少已有115Mi,也许长达130Ma之久。凯尔盖朗地幔柱被认为对包括东经九十度海岭、布罗肯海岭和海洋的第二大高原凯尔盖朗高原在内的印度洋盆地的广泛热点火山作用起了重要作用。此外,凯尔盖朗地幔柱亦形成了南半球喷发的玄武岩特征、DUPAC同位素异常。这种地馒柱与印度洋岩石圈的相互作用对整个印度洋盆地地球化学和构造演化有潜在的影响。凯尔盖朗高原和凯尔盖朗群岛成因的一种见解是它们的岩石围基底含有冈瓦纳古陆分裂出残留下的大陆碎块。凯尔盖朗高原南部玄武岩…     

地幔中记录的地球历史

地幔中惰性气体的同位素组成被认为是以下两个过程的结果 :太阳系形成期间不同来源核素的并入 ;地球演化期间以固定速率衰减或累积放射成因组分。如果这个假设正确 ,那么惰性气体同位素的测量将能建立地球生成和演化的模型。实际上 ,地球大气与星际物质的同位素比率极其不同。因此 ,如果在地球历史早期或设想初始地幔组成变化的时间里 ,地球大气的惰性气体并入了地幔 ,关于地幔中非放射成因惰性气体主要反映的是类太阳组成还是类大气组成仍存很大争论。为了解决这一问题 ,Ｔｒｉｅｌｏｆｆ等人用高精度质谱仪分析了取自Ｌｏｉｈｉ、夏威夷和…     

逃逸构造和阿拉斯加的挤出：过去、现在和将来

大部分北太平洋边缘带是以侧向压缩地壳“侧向压缩流或称为造山流-译者注orogenicstream”为特征的。边缘带块体沿着西加拿大和阿拉斯加中部的大规模弯曲走滑断层向阿留申群岛-白令海俯冲带移动。在阿拉斯加链西部,整个中生代期间（可能更长）北太平洋边缘造山流发生构造逃逸。在移动过程中,相关的刚性块体发生古地磁旋转,雁列式断层边界通过这个系统从初始位置朝阿留申群岛一白令海俯冲带的自由边界移动。北太平洋边缘造山流模式含经典的地体构造,并为北美西部离散板块边界的移动提供了构造格架模式。     

俯冲带的剥离洋壳

俯冲带的剥离洋壳ＧａｋｕＫｉｍｕｒａ等人们已经发现地壳的形成和地慢的地球化学演化主要取决于俯冲带洋壳的命运。现代地球化学研究的重点是定量描述俯冲带的地球化学通量以及在俯冲过程中使用包括￣（１０）Ｂｅ作为一种自然同位素示踪剂为基础的模式，研究表明地球化...     

海岛火山的复杂成因

属于夏威夷群岛的卡乌阿依岛对地质学家和地球物理学家来说,早就是一个经典例子。它展示了一座海底火山怎样“长成”高出海平面的雄伟单一岩石海岛。专家们至今都认为,由高地唯一中心均匀流出的大量熔岩流形成的卡乌阿依岛几乎是圆形的轮廓证明了这一点。在３Ｍａ间形成...     

岩浆源的产出深度

按瑞士苏黎世联邦工艺研究所地球物理学家NielsenS的结论,由夏威夷群岛火山中流出的岩浆源头位于3000km深处,在地幔和地核之间的边界上。夏威夷热点形成于很大的深度,与发生在大陆构造板块接触边界上的火山作用不同。由于岩浆上升至板块外表面,出现了来自熔融岩石的羽状物。     

全球构造中超级羽状物的作用

能量巨大的地质过程———造山运动、地震、深海盆的形成 ,都起源于地壳板块的运动。岩石圈板块在俯冲带下沉时被加热 ,同时也促使地幔冷却。在洋中脊区形成新的洋壳 ,后者由于重新沉入地幔而冷却时消除热能 ,用于移动板块。但是这些过程的能量平衡不完全吻合 ,于是地球物理学家推测存在着其它某种地球内部的冷却方法。计算表明 ,几乎在２９００ｋｍ深处 ,在地幔与地核边界上 ,熔化状地核的热能可以形成强大的热物质上升流 ,后者缓慢地达到地表 ,并以火山的形式表现出来。这种比较狭窄的柱状流即羽状物出现在冰岛和夏威夷群岛之下。但是即使…     

热液环境下非生物成因甲烷的形成和同位素分馏

甲烷是最丰富的天然气,主要通过微生物对有机化合物的吸收（微生物成因）和对有机物的热分解（生热成因）而形成。虽然对地球深处地幔甲烷的生成仍有争论,但根据从贫沉积物的洋中脊流出的高温流体、具陆地超铁镁岩区域的渗流、前寒武纪地盾的流体以及地幔和火成岩的流体包裹体的报道提出了地壳中甲烷的无机（非生物成因）成因说。几种地球化学指示剂已用来区分不同成因的甲烷,主要是微生物成因和热生成甲烷。应用于测年的主要标准包括ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６ Ｃ３Ｈ８）比值和甲烷的碳（Ｃ）和氢（Ｈ）同位素成分。然而,极少有什么指示剂或者标…     

对海洋"传送带"的新观点

地球上极大的动力现象之一,即所谓全球性的“传送带”,是北大西洋深部水的移动,对两个半球的气候产生影响,在间冰期这个过程特别显著,而在当前的冰期,它的规模实质性地减弱了。海洋学家和气象学家的这种观点被广泛接受,即世界海洋环流的明显变动主要体现在研究深海有孔虫组织中     

奇特的海洋气候

假如海洋对气候能起到缓和作用的话,那么,为什么许多气候的“最高纪录”多出现在群岛和沿岸地带呢?下面就有这样几项世界之最:在夏威夷群岛的考爱岛上的瓦伊阿列阿尔山上出现的世界上最大的平均年降雨量为     

夏威夷海域管辖问题

夏威夷位于太平洋中部,是美国的一个州。它由8个主要岛屿组成,与一个称之为西北夏威夷群岛的许多小岛连接在一起,这些岛链绵延达1100多海里。中途岛是该岛链地理学上的一部分,但它不属于夏威夷州。 夏威夷有人居住的岛屿根据国际法产生了12海里的领海、12海里的毗连区和200海里的专属经济区。依据国际法,西北夏威夷群岛的所有小岛,只要高出高潮线水面都产生了领海和     

同位素海洋学的发展

同位素海洋学（ＩｓｏｔｏｐｅＯｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ），在海洋科学研究中不仅着眼于元素，而且着眼于同位素的研究领域。１海洋同位素地层学与同位素古海洋学同位素地球化学方法是研究板块构造、海底扩张等当代地球科学重大课题的强有力工具。它应用于海洋地层学即出现海洋同位素地层学。同位素古海洋学则是同位素地球化学方法在古海洋学即海洋古地理学上的应用，这是地球科学新的“生长点”之一。人们发现，在冰期，海水中氧的重同位素相对富集，在间冰期，海水中氧的轻同位素相对富集。因此，钙质生物骨骼的氧同位素值可以反映气候的…