揭秘超級火山噴發 地球進入冰河期(組圖)

2011-10-18 18:56

大約200萬年前，美國黃石國家公園的哈克貝利火山大規模噴發，規模相當於1980年華盛頓聖海倫火山噴發的2000倍。(AP)

美國俄勒岡州大學的科學家發現了火山「超級噴發」的原因，這種噴發是地球上最嚴重的自然災難之一。他們指出大約每10萬年出現一次的強烈火山噴發是火山內部溫度和岩漿房外形共同作用下的結果。在明尼阿波利斯舉行的美國地質學會年度會議上，科學家公布了他們的發現。

研究論文主執筆人帕特里夏-格雷格表示，岩漿房周圍出現的「岩石環」允許壓力在數萬年時間裏不斷積聚，導致岩漿房上方大幅隆起。上方出現的斷裂最終導致塌陷，噴發隨之發生。她說：「形象地說，這就像烤麵包上形成的裂縫不斷擴大。隨著岩漿房深處的壓力不斷提高，表面形成的裂縫進一步加劇成拱作用，最終形成噴發。裂縫不斷擴大並向下方的岩漿房擴散。如果是非常龐大的火山，裂縫能夠向下延伸足夠的深度，導致岩漿房破裂，頂部塌陷並形成噴發。」

超級火山噴發造成的影響遠遠超過最近的火山噴發，能夠導致全球氣候變化，讓進入地球冰河時代，同時還會帶來其他嚴重影響。大約200萬年前，美國黃石國家公園的哈克貝利火山大規模噴發，規模相當於1980年華盛頓聖海倫火山噴發的2000倍。格雷格說：「除了隕星撞擊地球外，超級火山噴發是我們這顆星球面臨的最可怕的環境災難。噴發時，火山向外噴射大量物質，破壞環境，形成一個毒氣雲覆蓋地球，這種情況可維持多年。」

哈克貝利火山曾噴發過幾次，是歷史上規模最大的火山噴發之一。(Alamy)

蘇門答臘島托巴湖。超級火山噴發造成的影響遠遠超過最近的火山噴發，能夠導致全球氣候變化，讓進入地球冰河時代，同時還會帶來其他嚴重影響。(Alamy)

安第斯山脈中部。岩漿房需要一系列條件才能擁有足夠大的規模，最終導致超級噴發。(Alamy)

俄勒岡州大學地質學家、研究論文合著者沙納卡-希爾瓦表示，此前的建模研究聚焦於岩漿房內部導致的火山噴發，科學家認為這種噴發留下明顯的痕跡，以預兆性噴發沉積物的形式存在。但在對超級火山進行研究時，他們卻很難發現預兆性噴發的物證。

希爾瓦指出，電腦模型顯示預兆性噴發可能並不存在的原因在於，引起噴發的因素來自岩漿房上部，而不是內部。他說：「絕大多數電腦模型並不考慮超級噴發的證據，而是簡單地聚焦於歷史上一些規模較小的噴發，將其放大到超級火山噴發。研究這些現象的科學家很久以前就知道這一點，這些噴發不能簡單地放大成馬札馬火山或者喀拉喀托火山噴發。我們不能簡單地進行線性放大，與此有關的證據已經非常清楚。」

岩漿房需要一系列條件才能擁有足夠大的規模，最終導致超級噴發，這也就是為什麼歷史上很少出現超級噴發。能夠引發超級噴發的岩漿房體積達到1萬至1.5 萬立方公里，岩漿房需要下方不斷有岩漿流入，加熱周圍岩石，從而進一步擴大規模。這提高了展延性，允許岩漿房在沒有岩漿以更傳統方式流出情況下擴張。如果岩漿房規模較小，可能在達到最大壓力前驅逐岩漿，頻繁進行小規模噴發。

黃石公園的哈克貝利火山曾噴發過幾次，是歷史上規模最大的火山噴發之一。其他一些超級火山座落於蘇門答臘島的托巴湖、安第斯山脈中部、紐西蘭和日本。格雷格表示，儘管歷史上的黃石火山曾幾次噴發，但近期內不可能出現超級噴發。目前，這座火山每天都在隆起，只是過程非常緩慢。她解釋說：「黃石地面隆起的速度只能用毫米計算。到哈克貝利火山噴發時，整個黃石地區隆起的高度將達到數百米，甚至有可能達到1000米。」