低密度岩浆积累 揭超级火山爆发之谜

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导读：一个由来自瑞士、英国和法国的国际研究团队，使用数值模拟和统计技术识别出影响火山活动频率和即将释放岩浆量的情况，以确定影响火山频率和震级的因素，从而揭开超级火山爆发之谜，有助于预测未来灾难.



在地球上大约有20个已知的超级火山，包括印度尼西亚北苏门答腊的多巴湖、新西兰的陶波湖、靠近意大利那不勒斯稍小的坎皮佛莱格瑞。超级火山喷发很少发生，平均每10年只有一次。但一旦发生，其对地球气候和生态将造成灾难性的后果，堪比一个小行星对地球的撞击。该团队对不同大小火山的爆发条件进行了超过120万次的模拟，演示出不同状况喷发的不同原因。



小且频繁的火山喷发是由已知的一个叫做岩浆补给的过程引起的，其给予岩浆房围墙以压力直到断裂点；而较大且不太频繁的火山喷发是由火山底下低密度岩浆缓慢积累驱动引起的。研究人员还用这个新模型预测了地球上火山可能喷发的最大规模。这是科学家首次能够在火山爆发的频率及幅度和对其预测之间建立物理链路。火山爆发的大小是出了名的难以预料。



例如，在意大利斯特隆博利岛火山岩浆每隔10分钟喷出，两天即可填满一个奥林匹克游泳池。然而，火山最后一次大喷发是在超过7万年前发生的，喷涌而出的岩浆足以填补十亿个游泳池。该研究主要作者、日内瓦大学地球与环境科学系助理教授卢卡解释说：“我们估计岩浆库最多可以包含突发性岩浆35000立方公里，其中约10％会在大爆发的过程中被释放，意味着最大的火山喷发可能释放约3500立方公里的岩浆。”



这项新研究确定了参与爆发频率和大小的主要物理因素，如2010年在冰岛由埃亚法特拉火山引起的火山灰云。布里斯托尔大学地球科学学院的乔恩教授说：“了解什么在控制这些不同类型火山的运行状况是一个基本的地质问题。一些火山定期渗出数量不大的岩浆，而另一些会击打罕见的超级火山的顶端。此项研究工作表明，这种运行状况决定于从火山底部岩浆供应地壳浅部的速度和地壳本身的强度之间的相互作用。”



超级火山是指能够引发极大规模爆发的火山。虽然对于爆发规模没有严谨的界定，但极大规模爆发都以瞬间改变地形，瞬间改变全球天气及全球性的生命灾难。超级火山与普通火山的形成不同，普通火山的地貌特征通常呈圆锥形，很容易辨认，但是超级火山是从巨大的峡谷中喷发出来的，火山口直径甚至可达数百公里，如印尼苏门答腊岛北部的多巴湖原来就是超级火山喷发后形成的火山湖。



发现、鉴别火山的方法有很多，如果你能够在不同的地点找到火山，那自然是发现了一座新火山。但是还有别的方法。比如通过鉴别火山灰的成分来辨识、定位火山，或者通过冰层与海洋的信息来推测附近是否有火山喷发过，再进行实地勘察也行。而超级火山的喷发，可以将火山灰喷洒到方圆6400公里的范围内，火山灰中的含硫物质散布于空中。



经过物理化学变化形成高浓度硫酸，可以导致大气中含有2000兆至4000兆吨硫酸，大致相当于全球每年所有工业含硫物质排放总量的25倍多，还可以使海水温度骤降6摄氏度左右，破坏力极其可怕的。已知全球有40多次8级火山爆发，最大规模的一次位于巴西南部帕拉纳州，其规模是黄石火山最大规模的3.5倍，此外帕拉纳还发生了9次8级喷发，总计喷出49590立方千米火山物质。最大的VEI-7火山爆发是位于加拿大的班尼特湖，是长谷火山的1.4倍，因为年代太久远，火山口已不成人样了。



超级火山并非随便一座火山爆发就把它说为超级火山，超级火山爆发能瞬间改变全球，甚至威胁到人类。超级火山通常爆发的火山物质要在1000立方千米以上，这样才能叫做超级火山，也就是说，超级火山发生过无数次爆发，而其中总有一次喷发量达到了1000立方千米，否则就不是超级火山。



美国人经历过的最大的火山喷发是位于华盛顿州的圣海伦斯火山喷发（1980年5月），当时有70亿吨岩石被冲出，所产生的碎屑足以将曼哈顿埋在地下达16.5米之深。这次火山爆发的威力相当于500颗广岛原子弹的威力，被摧毁的森林面积是华盛顿特区的3倍，火山灰喷到了2.4万米的高空。然而，超级火山的喷发规模更大，竟然可以达到圣海伦斯火山的1000倍。



就拿黄石公园的超级火山来说，据科学家研究，210万年前，黄石公园发生了第一次超级火山爆发，喷出的火山灰遍布十六州的区域，130万年前又发生了一次超级火山爆发，然后过了64万年再度重演。一次次巨大的火山爆发，尤其是最后一次爆发，从火山口中喷发出来的物质将这里大约9000平方公里的区域全部覆盖，厚度超过1500米的熔岩高原。

libing8711

最近在看庞贝末日

KEVINJJS

多看点这类科学还是很有帮助的

975771757

这是世界末日的景象？

nazi1889

神奇的大自然啊