研究结果表明，目前关于某些火山如何形成的理论可能过于简单。

一项新的研究发现，创造夏威夷、冰岛和加拉帕戈斯群岛等火山岛的热点地区可能经常被证明非常酷。

科学家们指出，这些发现表明，这些热点可能并不总是像以前认为的那样，源自从地球核心附近涌出的灼热岩石的巨大羽流。

火山通常出现在构造板块的边界附近，它们是在这些巨大的岩石板块在地核和地壳之间的地幔层顶部漂移时发生碰撞而产生的。这种火山的典型例子是那些构成太平洋沿岸所谓的火环的火山。

然而，火山有时会在构造板块的中间喷发。这些热点的来源可能是地幔柱，蘑菇状的热岩柱从地幔深处升起，像喷灯一样灼烧覆盖的物质。随着构造板块在这些羽状物上徘徊，地质学家认为会出现火山岛链。

先前的研究表明，火山热点大约比大洋中脊高 100 到 300摄氏度（180-540 华氏度），那里的岩浆随着构造板块在水下散开而上升。这支持了热点被地球热核心附近的物质加热的观点，而海洋中脊被较冷的地幔岩石加热。

现在科学家们发现许多热点比以前想象的要冷得多，这引发了对其起源的质疑。“很大一部分热点不符合经典的羽流模型，”马里兰大学帕克分校的地震学家 Vedran Lekic 说，他没有参与这项研究。

在这项新研究中，研究人员分析了穿过海洋热点和海脊下方地幔的地震波的速度，以估计这些地点的温度。（地震波在冰冷的岩石中传播得更快。）

大约 45% 的热点比大洋中脊高出 155 摄氏度（279 华氏度）以上。然而，大约 40% 仅比大洋中脊高 50 至 136 摄氏度（90 至 245 华氏度），并不是特别热，因此浮力不足以支持岩石从深部地幔中主动上涌。更重要的是，大约 15% 的热点特别冷，仅比大洋中脊高 36 摄氏度或更低。

为了阐明这些不同类型热点的起源，科学家们还检查了岩石中稀有氦 3 与更常见氦 4 的比例。（氦 3 的原子核每个都只有一个中子，而氦 4 的原子核每个都有两个。）

在地壳中发现的氦主要是由铀和其他放射性同位素随时间分解而产生的氦 4，而来自地球深处的氦富含氦 3，可能来自古代物质的储层，保留了这些同位素之间的原始比例在地球诞生的最初几天。研究人员发现，热点具有比冷热点更高的氦 3 与氦 4 比率。

尽管起源于地幔深处的羽流的经典热点模型可以解释热点，包括大多数著名的热点，例如夏威夷、冰岛、加拉帕戈斯群岛、萨摩亚和复活节岛下面的热点，“也许事实是，只有一些热点的行为确实像我们的地幔柱和热点的经典模型，”该研究的合著者、加州大学洛杉矶分校的地球动力学家Carolina Lithgow-Bertelloni 说。

“这强化了一些研究人员之前的论点，即‘热点’一词具有误导性，不符合板块构造范式的火山应该被称为‘熔化异常’，”来自美国的地震学家罗斯·马奎尔 (Ross Maguire) 说。新墨西哥大学，他没有参与这项研究。

相反，较冷的热点可能起源于上地幔，或者来自有更多时间冷却的缓慢移动的深羽流，或者来自与旋转的地幔岩石相互作用并被旋转的地幔岩石冷却的深层羽流。波茨坦德国地球科学研究中心的地球动力学家伯恩哈德·斯坦伯格（Bernhard Steinberger）说：“如果这是真的，解释这一发现对地球动力学家来说将是一个挑战。”他并未参与这项工作。“这些结果无疑会引发新的研究。”

总而言之，“羽流的经典观点与其说是有缺陷的，不如说是比 30 到 50 年前提出的更复杂，”Lithgow-Bertelloni 说。

相反，这项工作“指出了羽流的更多种类，”斯坦伯格说。“这有点像每当您获得行星或月球的新近景时。它有一些完全出乎意料的功能。但它还是圆的。”

Lithgow-Bertelloni 说，未来，科学家们希望更详细地分析每个热点，以更好地了解它们的温度。她补充说，他们还打算进行更多的计算机模拟来测试各种酷热点场景。