夏威夷群岛火山形成原因与其地质地貌状况综述

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1、题目(中)夏威夷群岛火山形成原因与其地质地貌状况综述(英)ReviewsoftheFormationofHawaiiIslands’VolcanoesandGeologicalLandformConditions姓名与学号平帆3120100152指导教师章凤奇年级与专业2012级农业资源与环境所在学院环境与资源学院夏威夷群岛火山形成原因与其地质地貌状况综述平帆（浙江大学环境与资源学院，杭州）摘要：本文根据现有资料，对夏威夷群岛即火山岛成因的诸多假设进行探讨，简述夏威夷主要火山岛上的地质地貌状况，并对现今Kilauea夏威夷型喷发和海底火山

2、滑坡等火山构造带来的自然灾害性地质活动进行探讨。关键词:夏威夷群岛；火山；地质地貌；地幔柱。ReviewsoftheFormationofHawaiiIslands’VolcanoesandGeologicalLandformConditionsPINGFan(ZhejiangUniversity,CollegeofEnvironmentalandResourceSciences,Hangzhou)Abstract:Accordingtothedata,severalhypothesesabouttheformationoftheHawa

3、iianIslands’volcanicchainwillbementioned.Thispaperbrieflydescribesmainvolcanicgeologyconditionsontheisland.ThenitexploresgeologicaldisasterhappeningontheHawaiiandKilaueainHawaii,whoseeruptionandsubmarinevolcanolandslidecausegraveconsequencesonthelocalandtheworld.Keywords:

4、HawaiiIslands;Volcano;Geologic Feature;MantlePlume1引言夏威夷群岛地处于太平洋中部，是由由自北西至南东延伸2400千米的19座较大岛屿和其他小岛组成的群岛。其本身是北太平洋中长约6000千米海底火山链的一部分。[1]此火山链东起夏威夷岛，北至勘察加的明治海山东侧，熔岩总体积在100万立方千米左右。东段夏威夷海岭呈北西走向，西段则在中途岛转折后呈南北走向。[2]夏威夷群岛中面积较大的有夏威夷岛（Hawaii）、考爱岛（Kauai）、毛伊岛（Maui）等，其中夏威夷岛最大。夏威夷岛上拥有世界上

5、最活跃的火山之一——基拉韦厄火山（Kilauea），至今仍处于第二阶段运动状态。1火山形成原因与假设1.1地幔柱假说太平洋板块上的夏威夷群岛的年龄由西北方向东南方向递减。西部最北端年龄为7500-8000万年；转折处的中途岛则降至4310万年，到了西段的Niihau岛，其年龄只有600万年，到最东端夏威夷岛的火山目前仍在喷发。如果单单是用经典的板块构造理论是无法解释的，原因是该理论只能解释板块交接处的作用，而不能解释太平洋板块内部岩浆活动。1963年，Wilson提出了热点假说来试图解释夏威夷-天皇海山岛链的形成原因[3]，即运动的太平洋

6、漂过固定的热点后形成连续的、阶梯状的火山。随后，Morgan发展了热点学说，并提出了地幔柱假说。（图1：地幔柱假说解释夏威夷火山岛链形成过程）地质热力作用是盆地发育演化和改造的主要因素，随着研究深入，大陆垂向热力作用及其热力构造陆续被发现，其中地幔热柱型是热力构造中非常重要的类型[4]。Morgan认为，热点是下地幔圆柱状地幔柱在地表的表现，这个热点在8000万年中一直处于活动之中。热点涌出地幔柱，熔融了软流层上部的岩石圈，形成了一个窗口，岩浆由此喷出冷却、堆积，最终形成了火山岛。[5]随后太平洋板块移动，但是热点固定不动，窗口与地幔柱脱

7、离后便重新闭合，这样一来其上的火山也无岩浆喷出而熄灭，而新移动到热点上方的太平洋板块又被熔融，形成新的火山岛。最终这些火山岛组合起来，就形成了现在的夏威夷群岛。这也就解释了为何夏威夷-天皇海山岛链的火山年龄呈阶梯型分布。热点-地幔柱假说不仅很好的解释了夏威夷岛链火山的成因，同时也使岛链印证了太平洋板块的运动轨迹，说明板块是向着北方移动的。1.1热岩区假说对于上述观点，发表在Science上一篇论文提出了质疑：相关证据表明，夏威夷岛链的海床下方存在一个巨大的热岩区，夏威夷火山的热源正是来源于该热岩区而非地幔柱[6]。地质学家表示，经过对20

8、年地震数据的分析，他们在夏威夷地区正下方发现了一个800英里宽的热岩区。麻省理工学院地质学家R.D.vanderHils表示，虽然最新的地质发现，并不能排除夏威夷岛链其他一些火山下方有地幔柱，