我们在《自然地球科学》上发表的关于澳大利亚古老火山链的新研究有助于改变我们对“热点”火山活动的理解。

你可能会惊讶地发现，澳大利亚东部拥有地球上最长的大陆热点火山链。 这些火山在过去的3500万年(每座火山喷发1 - 700万年)中爆发，因为澳大利亚大陆移动到地球内部的一个热区域(热点)，也被称为固定热异常或地幔柱。

但随着时间的推移，澳大利亚的热点似乎正在衰退。 我们发现火山的内部结构和喷发也因此发生了变化。 我们的新发现表明，热点强度对火山内部结构的演变，以及它们的位置和寿命具有关键影响。

热点改变了地球表面

热点火山可以产生大量的熔岩，在地球的演化和大气中起着重要的作用。 今天，著名的活跃热点火山包括太平洋上的夏威夷火山和大西洋上的加那利群岛。 这些火山被称为大洋岛火山。

澳大利亚热点链提供了一个大陆视角，涵盖了热点的生命周期——这是一个独特的机会，可以更好地了解热点火山是如何工作的，为什么它们会爆发，以及它们是如何随着时间演变的。

我们发现，热点和岩浆供应的强度控制着地表火山的持续时间、组成和爆发力。 大约在3500万到2700万年前，早期的澳大利亚热点非常强烈，在昆士兰州产生了巨大而持久的火山，岩浆(熔化的岩石)直接流向地表。

相比之下，最近的新南威尔士州火山(2000万到600万年前)较小，寿命也较短，这表明热点随着时间的推移而失去了力量。 有趣的是，供应量的减少使得岩浆到达地表的过程更加复杂，有许多站点(岩浆库)和更爆炸性的喷发。

临界点发生在令人惊叹的Tweed-Wollumbin火山景观上，它形成于2100万到2400万年前，位于今天的昆士兰州和新南威尔士州之间。

远处有一个绿色的山谷和一个湖泊，几座参差不齐的山峰高耸入云。

 
火山特威德山谷与伍伦宾(警告山)在前景的观点。 雅罗西克Viehmann /伤风

岩浆的秘密旅程

为了发现岩浆在火山内部的流动过程，以及它在喷发过程中所作的停留，我们分析了火山晶体。 这些都是小英雄，他们一路走到水面。 这些晶体主要由橄榄石、辉石和斜长石等硅酸盐矿物组成，在高温下生长在火山内部，记录火山爆发前发生的情况。

在昆士兰的巴克兰等北部火山中，这些晶体非常简单，这意味着它们穿过几个简单的岩浆房。 相比之下，南部火山的晶体变得非常复杂，比如新南威尔士州的南德瓦火山和瓦伦邦格尔火山，这意味着它们经历了一段复杂的旅程，经历了许多繁忙的岩浆房——许多站点。

一个五彩纸屑看起来散布在黑色背景上的各种斑点

 
新南威尔士州南德瓦火山冰冻熔岩的显微视图。 岩浆携带的小晶体揭示了喷发的历史(粉红色:橄榄石的例子，灰色:斜长石的例子)。 图像宽度25mm。 Al-Tamini Tapu，作者提供(不可重复使用)

重要的是，当岩浆在岩浆室中停止时，它会冷却下来，变得更加粘稠，难以喷发——这有点像冷牙膏，而不是热咖啡。 这些厚厚的、懒洋洋的岩浆可能需要新的、更热的岩浆(含咖啡因!) 来推动它喷发。

如果发生这种情况，困在较冷岩浆中的气体可能无法逸出，因为岩浆太厚了。 这导致压力的积聚，最终像摇晃的碳酸饮料瓶子一样爆炸——火山爆发。

阅读更多:火山晶体可以更容易地预测火山爆发

一个特殊的时钟

我们以火山岩的形式看到的冰冷而坚硬的熔岩流含有一种特殊的时钟——放射性化学元素慢慢分解成稳定的子产物，随着时间的推移，这些子产物不断积累并增加浓度。

这个过程的美妙之处在于我们知道它发生得有多快。 通过测量放射性元素与其稳定子产物的比值，我们可以计算出火山岩的年龄。 通过测量从火山底部到顶部的熔岩流的年龄，我们可以测量它的寿命。

一块高耸的淡棕色岩石，似乎嵌有垂直的柱子

 
具有柱状节理的锯岩，南德瓦火山，新南威尔士州，东澳大利亚火山链中被研究的火山之一。 Tracey Crossingham博士，作者提供(不得重复使用)

我们的研究显示了澳大利亚火山的相关性，即使它们大部分已经灭绝，也有助于更好地理解影响我们星球演化的火山爆发。

我们证明了热点强度和岩浆供应对地球景观的基本作用，以及火山的喷发方式和寿命。

这一突破使得可视化热点火山的内部结构及其演变成为可能，这在古老的、暴露的澳大利亚景观中是独一无二的。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。