24小时1400次地震,何以见得冰岛火山即将喷发?
发布日期:2023-11-13 17:25:13 信息来源:editor_dzzx

11月11日,冰岛当局表示,在出现一系列地震和岩浆在地下迅速扩散的迹象后,目前正为未来几天冰岛西南部的火山喷发做准备。

最近,中国驻冰岛大使馆也发布了最新一轮的提醒,警示大家关注冰岛南部的地震及火山活动,注意该区域内落石和滑坡等地质灾害的危险,尽量避免前往蓝湖、冰岛Svartsengi发电厂和附近几家酒店,远离危险。


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科学家们是怎么知道火山即将喷发的呢?

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这不仅依靠了科技手段,还需要火山学家们的经验。

火山研究人员利用多种方法来监测火山,目前最常见的手段是地震活动监测和地形变监测。

岩浆在地下移动的时候,会与周围的岩层发生摩擦,从而产生或大或小的地震。岩浆在“撑开”地裂缝的时候,也会产生地震。地震学家通过监测火山区域的地震情况,有时可以“透视”到岩浆运动的位置。比如2014年冰岛巴达本加火山喷发,在我们见到地表的岩浆以前,就已经通过地震数据,监测到岩浆的运动位置及速度,提前做出了火山喷发的预警,疏散了人群。

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图片来源:Heimisson, 2020)

冰岛巴达本加火山2014年喷发期间的地震及GPS数据记录,彩色圆点表示地震的位置和时间(第0-16天),蓝色和红色的箭头表示GPS测量的地表水平方向移动距离,红色文字标记了GPS观测站的名字。这张图清晰地标示了2014年,在冰岛巴达本加火山喷发前岩浆移动造成的地震情况。


地形变监测一般会根据地表的变化,来推断地下岩浆的位置和体积。岩浆在地壳中聚集,其过程就好像吹气球一样,深部的岩浆房将岩浆从更深的位置“吹”到更浅的位置。“气球”逐渐变大,而地表也会随之隆起。地形变监测就是通过监测地面隆起,来推测“气球”的位置和大小,从而推断岩浆房的位置和体积,判断这次喷发的大小。

除此之外,科学家也会监测火山区域的气体释放、温度等多种参数,联合监测火山活跃的区域。

研究火山的人会说,“每座火山都有她自己的脾气”。这里说的是,每座火山在喷发之前,其征兆有可能是不同的。

接下来,让我们了解一下冰岛目前活跃的这座火山。

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冰岛法格拉达尔火山

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冰岛是一个位于北冰洋和北大西洋交界之处的岛国,国土面积约为10.3万平方千米,和江苏省的面积差不多大。冰岛目前比较活跃的这座火山被称为法格拉达尔火山,坐落于冰岛西南角的雷克雅内斯半岛之上,距离冰岛首都雷克雅未克约40公里。在这座火山重新开始活跃之前,雷克雅内斯半岛已经有781年没有经历过火山的洗礼了。而这次活跃的火山系统,上一次的火山喷发还是在6000年前。


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(图片来源:National Land Survey of Iceland)

冰岛地图,橙色为法格拉达尔火山喷发的位置。


之所以说重新活跃,是因为该火山在2021-2023年之间,已经经历了三次喷发。第一次喷发是在2021年的3月19日傍晚,山谷间火红的天空吸引了当地人的注意。徒步十几公里到山上一看,发现喷涌的岩浆就在眼前。就这样,大家发现了此次火山喷发。

虽然这三次的火山喷发都是裂隙式喷发,但其威力还是相当巨大的。我们这里以第一次火山喷发为例。


*裂隙式喷发:岩浆从地壳的断裂带或裂缝中喷出岩浆,形成的火山喷发。裂隙式火山喷发又被称为“冰岛型喷发”。

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(图片来源:作者摄)

从法格拉达尔火山2022年喷发场景可以看到,喷出的岩浆沿着地裂缝的方向扩展,几乎是一条直线。


在火山喷发之前,从2021年2月24日开始,这个区域就连续发生了多次地震,最大震级5.6级,大于4.8级的地震有9次。当地震活动逐渐放缓,大家以为火山活动就此停止的时候,爆发了火山喷发。这次喷发持续了183天,迸发出的岩浆共有0.15立方千米,占据了4.8平方千米的土地(Sigmundsson, 2022),相当于大约2万个鸟巢的面积。火红的岩浆沿着裂隙喷出,从一条直线,逐渐堆积,慢慢变成几个火山口。火山口逐渐融合,到现在,只剩下了一个巨大的火山口,屹立在无人区。

法格拉达尔火山在这之后的2022和2023年,各发生了一次喷发。但相较于2021年的喷发,这两次的喷发时间相对较短,喷出的岩浆也不如第一次多。


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那么这一次,火山什么时候喷发呢?

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科研人员根据过去三年在这个火山系统中总结出的经验,推测法格拉达尔火山近期就有喷发的可能性。这座火山有一些自己的“性格”特点,比如,她喜欢喷发之前,产生一些能让人们感觉得到的地震。此外,地形变监测也显示,这个区域有一定程度的地面隆起。由此,冰岛相关机构发出了火山喷发的预警信号。根据地震以及地表隆起的位置,专家推测这次的火山喷发有可能会影响到著名的旅游景区——蓝湖,以及附近的地热电站和格林达维克小镇。

虽然我们已经能够监测到火山活动,并提供一些远期的预警,但要想预测火山喷发的准确时间和位置,还是有难度的。目前科研人员能够做到的是提前发出一些预警,告诉大家需要注意的事项,避而远之,降低火山活动对人类的影响。同时,科研人员也在努力,更好地摸清楚每座火山的“脾气”,为更好地进行火山预警和预报提供相应的技术支持。


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来源:震知道