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熱點是地球深處熔融物質的出口，新的研究顯示熱點並非如我們長期以來認為的固定不動，它的移動顛覆了地質學上許多舊有的觀點。
■科學家長久以來認為，促成夏威夷群島生成的火山熱點位置是固定的，是組成地球外殼的板塊在緩慢地移動。
■科學家研究夏威夷島鏈與隱沒帶的死火山，發現新證據顯示熱點是會移動的。該島鏈的形狀像彎曲的手肘，傳統上認為這只是因為太平洋板塊的運動曾經改變而造成。現在則認為，有部份原因是熱點在移動，這也表示地底深處的地函在移動。
■影響所及包含了教科書的改寫，還有對於古氣候記錄的新解讀，以及整個地球相對於自轉軸的穩定性。
怎麼看不見標示用的圓錐球？我們剛剛拉起了鑽管，置換已經磨損的鑽頭，然後將鑽管再次下降，直到抵達船下方約1600公尺深處的海床。大夥擠進控制室，看著鑽管末端攝影機傳來的影像，尋找著我們之前鑽孔後為了標示位置而留在那的圓錐球。這套方法已經行之有年，圓錐球有時會因為魚兒游過或是烏賊不經意的攀附在鑽管上而暫時消失，但很快就又可以看到。可是這次我們所看到的，就只有魚和烏賊，到底出了什麼問題呢？
我們已經鑽探取得帝王海底火山的岩心樣本，那是位於西北太平洋海底的一座死火山，也是夏威夷–帝王火山島鏈的最北端。該島鏈在世界地圖上非常明顯，它和南美洲與非洲那如同拼圖般契合的形狀一樣，長久以來都是板塊構造學說的最佳證明。板塊構造學說指出，地球的表面就像拼圖一樣，是由岩質碎片拼湊而成，這些碎片的移動會改變地表的樣貌。這些島嶼和海底火山形成了貫穿太平洋長達3500公里的不尋常直線，沿著這個島鏈往西北移動，由仍在成長中的大島到茂伊島、歐胡島、考艾島直到中途島環礁，會發現岩石的年齡越來越老。其中，中途島環礁因為火山已許久不再活動，所以幾乎難以高出海平面。這條線在通過中途島之後，轉了個大彎，繼續沿著帝王海底火山向北延伸，幾乎遠達阿留申群島的尾端。
這種地形的標準解釋是1963年由地球物理學家威爾森（J. Tuzo Wilson）所提出，這些島嶼記錄了太平洋板塊相對於底下火山熱點的運動情形。熱點可以想成是地球內部的蠟燭，火焰燃燒穿透了地殼，使岩漿噴出地表，因而形成島嶼。不斷移動的板塊將這個島嶼帶離熱點，而熱點接著又製造出新的島嶼，如此持續循環。因此，就像工廠的裝配生產線一樣，在熱點和板塊運動的共同作用下，一連串的島嶼於焉誕生。
1971年，美國普林斯頓大學的摩根（Jason Morgan）將這概念再往前推進一步。他提出，這樣的「蠟燭」是地函深處的岩石受熱熔融而上升的熱柱頂端，熱點向下固定在地球內部，本身並沒有移動；只有板塊在移動。由此觀點看來，夏威夷的熱點維持在北緯19度，而太平洋板塊每年向西北移動10公分。這個熱點的軌跡有個很大的轉折，顯示板塊運動的方向約在4700萬年前曾經突然改變。
熱點的位置是固定的，除了可以解釋夏威夷與其他島鏈的形成原因之外，也提供了地球科學家非常有力的地標。這些地標使地質學家得以重建板塊的運動，並且測量地質樣本形成時的初始位置，例如那些用來量測過去氣候的沉積岩岩心，以及用來推測固態地球相對於自轉軸運動的岩石。因此，如果熱點不若看起來那麼固定，對於地質學家來說震撼可不小。
最近我和同事證明了，熱點的位置事實上並不固定。就某種意義上來說，它們就像我們留在太平洋海底做為參考標記的圓錐球一樣，在原來的位置找不到它時，我們就會想到，一定是海流把它沖走了，研究團隊必須移動船隻，重新定位井口的位置，然後在沒有圓錐球指引下再次鑽孔。同樣的，我們現在必須找出熱點漂移的原因，並發展出新的定位方式。
岩石保留的磁性證據
岩漿冷卻時，內部的磁性礦物（主要是磁鐵礦與鈦磁鐵礦）會結晶。這些微型的棒狀磁鐵會指向該時、該地的地球磁場方向。此種磁化作用記錄了板塊運動的情形，是1960年代支持板塊運動的證據，同時也使我們對於熱點有更多的了解。
地球的磁場會隨時間與地點而變，因此岩石的磁化作用提供了兩個測量板塊移動的方式。第一，磁場在時間上的變化。每隔一段或長或短的時間，地磁方向就會反轉：也就是北極和南極會互換位置。當岩漿露出並且冷卻，內部的礦物會像是由許多小磁鐵排列整齊而成，而且一律指向北極。接著，板塊運動會將岩石帶離中洋脊。大約數10萬年後，磁極反轉，自那時起形成的岩石，便會依反方向磁化。這些岩石後來也會離開中洋脊。後來磁極方向又反轉回來，如此反覆循環，形成印記在海洋地殼中的一排排水平條紋，礦物的指向呈現南、北交錯，就像是地質學上的年輪。把這些條紋與磁極反轉的時間軸做比對，地質學家便能為這些條紋定年。然後結合時間與距離的資料，計算板塊的移動方向與速度。
第二個方法是：地磁方向可以分為水平（偏角）和垂直（傾角）。仰賴指南針尋找北方時，利用的是偏角，但是靠近指南針仔細看，會發現指針相對於水平方向也會微微傾斜。1960年代弗羅里達大學的歐戴克（Neil Opdyke）在一項經典研究中證明了磁傾角與緯度直接相關。測量磁傾角，可以知道岩石在哪個緯度形成（不過無法看出經度），以及自那時起板塊至少移動了多遠。
地球的磁場並非單純只會指向南北兩極，它的型態其實更複雜，地球物理學家認為這反映出地核內液態鐵的流動情形。然而，綜合了數千年的平均結果後，這些誤差會相互抵消。因此，研究人員須利用足以表示長時間的大量岩石做為樣本，來彌補磁場的此種複雜性。少數島嶼仍擁有古老的岩石，定年的結果可回溯到夠久遠以前，因此地質學家必須鑽井深入海床。
這樣的程序本身就很複雜。海洋地殼可能是傾斜的，造成測量磁傾角時的誤差。最好的岩石樣本，應來自經由震測確認為平坦的區域。地質學家目前僅在少數這樣的區域進行夠深的鑽探。另一個方法是在船的後方拉一個磁力儀，遠距離測量海底岩石的磁化情形。不幸的，這樣的測量所反映出的，除了岩石形成時所保留的磁性之外，還包含了現在地球磁場所造成的磁化作用。因為就如同在漫長地質年代中所造成的磁化一樣，晶體中的某些磁域會自動轉向，因此在直接量測岩石樣本時，磁力儀的讀數必須加以修正。…
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