初醒

大塔穆火山一觉醒来，发现自己已经成为了“网红小鲜肉”。原来，自己被人类发现了！他伸伸懒腰，想发出些声音，但却没有成功。他的嘴——曾经活跃地喷发了上百万年火山口已经被漫漫时间长河冷却，被厚厚的泥沙和岩石堵住了。大塔穆火山苦笑着想：自己大概成为了传说中的死火山了。

大塔穆屏气凝神，感受着地球上的一切气息。地球经过了1亿多年的变迁，早已经不是侏罗纪晚期它年轻时的样子了。地球上还出现了——人类。

人类很聪明，不但在2013年（人类的计时方法）发现了睡觉的他，还在不久前由中国科学院南海海洋研究所张锦昌博士领导的中美合作科研团队揭示了他的深部结构。大塔穆这个名字，源自于张锦昌博士的母校——美国德州农工大学（Texas A&M University）的缩写。大塔穆火山有点兴奋，自己居然也有了名字，还——挺好听的。

小编已经get到了小伙伴们对于张锦昌博士仰慕的神情，今天我们有幸请到年轻有为、高颜值的张博士“来到”我们《海洋世界》，希望小伙伴们速来撒花、欢迎、转发吧！~

张锦昌博士

介绍

张锦昌，本科毕业于中国海洋大学，获中国海洋大学硕士，Texas A&M University博士，现任中国科学院南海海洋研究所助理研究员。致力于海洋地质与地球物理领域学习和工作14年，其中包括领导和参与出海科学调查航次6次，海上作业时间超过200天。掌握多种国际前沿的探测技术，包括多道地震、多波束等，同时结合海底地震仪、海洋地磁、重力等测量，研究大洋地壳结构与岩石圈构造、海底火山与海底高原形成机制等。研究成果与国际科学家合作在Nature Geoscience、GSA Special Papers、Earth and Planetary Science Letters等国际顶尖学术论著上发表，其中“大塔穆火山是地球上最大的火山”的突破性发现，对推动整个地球科学领域的发展有着重大意义，同时引起了各界的广泛关注，被Nature杂志评为年度十大科学新闻。

图：张锦昌出海调查照片

图：团队出海调查合影

最近7年致力于西太平洋大塔穆火山的科研工作。针对大塔穆火山的形成机制和演化过程获得以下研究成果：

第一，利用多道地震数据对基底以下地壳结构的成像与应用研究，成功获得了区内基底以下的上地壳和莫霍面的反射结构信息，从而大大地提高了对大塔穆火山地壳构造上的认识；

第二，利用高分辨率多波束数据改善了大塔穆火山的测深图，获得了很多之前未发现的地形地貌特征，加深了对大塔穆火山海底形态上的理解；

第三，结合国际大洋钻探计划取得的岩芯结果和区内磁异常条带的分析，对大塔穆火山的形成与演化进行了综合地质与地球物理研究，以及三维地球动力学数值模拟。

 

改变

大塔穆环顾着周围的环境，结合着最新接收到的世界的信息，逐渐弄明白了自己的位置：

图：大塔穆火山地理位置图

他现在处于地球上第三大海底高原沙茨基隆起（Shatsky Rise）中最大的山峰，位于西北太平洋，距离日本东京以东约1600千米。

他看着自己的身躯，有些失落，因为它可能没办法完成年轻时的梦想——长个子。它年轻的时候，视火星上的奥林帕斯山为偶像——它能够长到22000米高！现在的大塔穆，也只有4000米高而已，还不及奥林帕斯山哥哥的五分之一。

“大塔穆哥哥，你好啊！天呢，你真大！”一个细嫩的声音传了过来。大塔穆扭头一看，原来是夏威夷的冒纳罗亚火山。

冒纳罗亚火山：它是夏威夷海岛上的一个活跃盾状活火山，山顶的大火山口叫莫卡维奥维奥，意思为"火烧岛"。火山爆发带来周期性和毁灭性破坏，凡岩浆流经之处，森林焚毁，房屋倒塌，交通断绝。冒纳罗亚山海拔4205米，是夏威夷的最高峰。其山顶常有白云缭绕，忽隐忽现。随着太平洋板块的缓慢漂泊，冒纳罗亚火山最终被带离热点，并将在50到100万年后停止喷发。

图：冒纳罗亚火山喷发

“我不太好，我好像连你的个子都比不了呢，”大塔穆火山落寞地说到，“你这个小姑娘，比我还高出一点儿，大概得有4200多米吧！”

“哥哥虽然不高，但是你好大啊，我第一眼看到你，羡慕得不得了呢！”冒纳罗亚火山笑道。

“嗯？”大塔穆又重新看了看自己，惊喜地发现自己已经占据了海底30多万平方千米的面积。吼吼！他飞速计算了一下，自己绝对是地球上，不，人类大概在整个太阳系都没有发现比他面积和宽度还大的火山呢！似乎有些火山群的面积比他大一点儿，不过，他觉得很自豪——因为他是单体火山！整个太阳系，若是按着单体火山来排号，他从面积和宽度上来说，绝对是“太阳系之最”！

大塔穆火山一下子就高兴了起来。不过冒纳罗亚火山的一个问题又把它问住了：“大塔穆哥哥，你是怎么长得这么大的？你不是得了‘肥胖症’吧？”

他自己对自己的身体也感到很好奇，按理说，他这么大的身躯，应该是一个火山群而已，怎么能是一座只有一个火山口的单体火山呢？大塔穆陷入了沉思。

解惑

“小妹妹，你的问题问得非常好啊！”一个声音传了过来。

“咦，这不是张锦昌博士吗？快来给我们讲讲，大塔穆哥哥怎么能长得这么大这么胖的！还有，别叫我小妹妹！我在火山里虽然年轻，但也比你年长好几十万年呢！”冒纳罗亚火山假装生气地说。

“哈哈，好好好，不叫你小妹妹，我们先来研究研究大塔穆为什么这么‘胖’吧！”

“据我们研究，大塔穆在年轻的时候，并不在现在这个位置，现今的位置是经过1亿多年地球表面演化后的结果，不代表是火山喷发当时的位置。通过对大洋钻探岩芯的古地磁纬度分析，我们发现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。”

“大塔穆火山在年轻的时候可是一个‘暴脾气’哦。他从喷发到结束，仅仅用了几百万年的时间，在地质学里，几百万年可是一个很短的时间呢。在这么短的时间内形成，说明他喷发得很快，他的岩浆会在很短的时间内不断地涌出，惊人的岩浆数量也是大塔穆能形成如此庞大的身躯的第一个原因。”

图：火山熔岩照片

“然而，岩浆规模大并不是形成大塔穆火山的唯一原因。我们知道，岩浆在喷发出之后，不管遇到空气还是海水，都会很快冷却。这和我们人类受伤流血有点相似。如果伤口流出的血速度不够快，伤口就会结痂，把伤口堵住，血就止住了。火山喷发也是一样，如果喷发得速度不够快，火山口就有可能被冷却的岩浆堵住，火山的规模也就不会很大了。所以‘流速快’也是大塔穆火山规模庞大的原因之一。”

大塔穆火山和冒纳罗亚火山听得入了神，都在等着张博士继续说下去。“不过，为什么大塔穆哥哥没有长得很高，却很胖呢？”冒纳罗亚火山好奇地问道。

“嗯，问得好啊。第三个很关键的原因就是：大塔穆火山喷发出的岩浆，在向四周扩散，而不是在火山口附近堆积。这不但需要岩浆喷发的速度很快，还需要使岩浆有很强的流动性。这就产生了另外一个问题了，大塔穆喷发的时候，什么样的地理环境让它的熔岩能具有很高的流动性呢？大塔穆，你还记得你当时喷发周围的环境么？”张博士冷不丁问了大塔穆一个问题。

“被你这么一问……我还真想不起来我当时在哪儿了。”大塔穆挠挠头，想了半天也没想起来。

“据我们的研究，通过分析大塔穆火山的沉积环境和表层结构，表明了大塔穆火山的喷发也许无限接近海平面，但还是没有出露海水面。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，海水和喷发出来的岩浆混在一起使得熔岩流动起来更快。这个推论也很好地解释了大塔穆的熔岩为什么具有较强的流动性。”

大塔穆点点头，似乎慢慢回忆起了年轻的自己。

“最后一个原因，就是板块的配合。好比人的伤口需要不断被撕扯，血才能不停地流一样。海底火山形成的原因，主要有两种机制。第一种机制是形成于海底扩张过程中的海洋板块分裂中心，在板块拉张作用下浅部地幔物质减压熔融形成岩浆喷发到海底表面，形成隆起构造，称为大洋中脊；第二种机制是深部地幔物质由于物理、化学等性质差异导致上涌，从而刺穿上覆海洋板块，喷发到海底表面，称为热点。”

图：全球海底地形图

“而据我们研究，大塔穆火山罕见地被这两种机制共同影响着——既形成于大洋中脊的位置，又受到地幔深部热点的影响。这种事情发生的几率，可能还不到千分之一。所以这可能也是大塔穆火山规模如此庞大的重要原因。”

“好了，我已经大概把大塔穆‘大且胖’的原因说清楚了，你们还有什么疑问吗？”张博士的声音有些疲惫，可能是因为他最近扑在地质研究上太久的缘故。

“没有啦，听您这么一说，我们已经很清楚了！”冒纳罗亚火山开心地说道。

 

伤害？

图：侏罗纪

“这么久过去了，地球上还有恐龙吗？现在地球上的生物似乎变了很大的样子？”大塔穆火山忽然问道。

“恐龙嘛，早已经灭绝了。而且灭绝的年代，正好就在你喷发最活跃的时候呢。”

“啊？真的？是我的暴脾气害死了他们么？”大塔穆火山惶恐地问道。

“安啦安啦，虽然你很厉害，地球的生物灭绝事件也正好在在那个时间，按理说似乎很难排除你的喷发和生物灭绝的必然联系，但目前还没有证据证明你与生物灭绝的直接联系。而且，如果你只是在水面以下喷发的话，对大气圈和陆地生物圈的影响就大大减少了，当然，你肯定害死了不少海里的生物～至于到底造成了什么样的灾害，我也不是很清楚，还需要科学研究来慢慢找出答案。”

“哦……那我应该给被我害死的海洋生物们鞠个躬，道个歉了……对不起啊，我的暴脾气害死了你们……”大塔穆晃晃身子，想站起来鞠个躬，但却发现自己动不了。

“别费劲了。你早已经扎根在海底了，”张博士笑着说。“我们设计了海底地震仪实验和多道地震实验，尝试去探测你的根部结构。两种方法虽然不同，但都是为了获取你的深部结构图像，好比给你照个CT，从这点来说我们成为了‘地球医生’。‘体检结果’展示，别看你只有4000米高，你的底下存在一个深达30多千米的根，按照人类的比例，你可是一个不折不扣的‘长腿欧巴’了呢。”

图：大塔穆火山的立体地形图

“欧巴什么啊，我都这么老了，”听到张博士的比喻，大塔穆火山也轻松了不少。“还好我现在已经是座死火山了，要不不知道会给人类带来多少灾难呢。”

“确实，以你的规模，若是脾气还那么暴，我们人类还真不知道怎么办好。”

“哎，我想起你们《论语》里孔子说的一句话：‘老而不死，是为贼’。我在恐龙时代出生。在地球生物大变革中成长，现在又见证了人类的繁荣，也算是不虚此生啊。”大塔穆火山有些伤感地说道。

“哟，你怎么还知道《论语》？果然是吸取了天地之精华，收集了大量世界信息的结果么？”张博士笑了。

“哈哈哈，那当然。老是老了，但脑袋瓜还是好用的啊，”大塔穆也笑了：“所以我这是在往哪儿去？”

“你啊，目前正在慢慢地向亚欧板块的方向移动，估计以后的命运就是俯冲到亚欧板块下面，然后消亡掉吧。”

“哦，好吧……反正没准会轮回的，说不定什么时候我就被重塑新生，从什么地方又喷出来了呢！”

“哈哈，没错。所以不用太伤感啦。好了，没有什么事情，我要回去准备新的研究了！当然，大塔穆的研究我也会继续下去的。下一个目标是把你做成一个三维模型，给人们展示。”张博士的声音越来越小。

“等等啊张博士，和我们说说你的新研究呗？”冒纳罗亚火山被张博士的学问迷住了，有点不舍得让他离去。

“我们结合中国在海洋科学研究领域走进世界一流的重大需求，除了研究‘地球上最大的火山’，还正在中国科学院特聘研究员林间教授的领导下，实施‘马里亚纳海沟研究计划’。这个计划通过设计一系列的海洋科学实验，包括天然地震、人工地震测量、深拖实验、海底观测以及海底取样等，探究‘地球上最深的海沟’——马里亚纳海沟的形成机制，回答为什么‘挑战者深渊’是全世界最深的重大科学问题。有什么发现，我会再来告诉你们的。再见。”

图：海洋人工地震调查船

张博士的声音逐渐消失了。冒纳罗亚火山接受了这么多新知识，有点头疼，准备回去酝酿一下，再喷发一次。只剩下大塔穆火山在这里。

“呵呵，再怎么说，我也是太阳系里面积最大的单体火山呢！至少现在还是，没准人类更聪明了以后，能发现太阳系里更大的火山呢。好困，我又想睡觉了。这一觉，也许就再也醒不过来了吧。晚安地球，等你赐我重生啦！”大塔穆这么想着，就又睡了过去。

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采访/撰文/金希  资料整理/沈婷婷  编辑/屠畅

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