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岩浆裂隙式喷发

时间:2022-01-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:夏威夷群岛地处太平洋中的板块交接处,这里聚集着不同种族的人群,也汇聚了各种各样的新老火山活动。虽然夏威夷群岛是一条巨大山脉的山峰顶端,外形上不同于巨量熔浆覆盖产生的熔岩被,但却是货真价实的裂隙式喷发产物。夏威夷群岛上,几乎所有的熔岩都与古代裂隙式喷发的熔岩属于同一类型。与现在世界上大多数火山不同,夏威夷群岛高度惊人,但却并非一夜之间拔地而起。
夏威夷群岛_46亿年的地球

很遗憾,历史遗迹是用来纪念过去而不是用来解释过去的。火山活动是地球内部力量的外在表现。这股力量十分活跃,可以改变地球面貌,活火山便是最好的佐证。现代早已不见裂隙式喷发的踪影,只留下凝固了的冰冷熔岩流。地质学家试图从这些遗迹中对各种问题刨根儿问底儿,探寻答案。然而,冷冰冰的岩石同逝去的人类一样,对它们的秘密守口如瓶,地质学家们一无所获。

火山作用如同生命一样,虽一次次地从繁荣走向衰亡,但最终依旧能经受时间的考验,持续至今。即使古老的裂隙式岩浆凝固了,躁动的地球也不会消停。光阴荏苒,地球的面貌随之变换。世界上仍然存在着一类活火山,让人自然联想到遥远年代的裂隙式火山,于是地质学家们都纷纷寄希望于这类火山,期望从中找到问题的答案。

他们尤其关注夏威夷群岛。夏威夷群岛地处太平洋中的板块交接处,这里聚集着不同种族的人群,也汇聚了各种各样的新老火山活动。虽然夏威夷群岛是一条巨大山脉的山峰顶端,外形上不同于巨量熔浆覆盖产生的熔岩被,但却是货真价实的裂隙式喷发产物。夏威夷群岛上,几乎所有的熔岩都与古代裂隙式喷发的熔岩属于同一类型。据推测,夏威夷的各大火山口徘徊的那些岩浆活动或许在过去很多时代中都相当活跃,但在现代世界中却是独一无二的类型。

与现在世界上大多数火山不同,夏威夷群岛高度惊人,但却并非一夜之间拔地而起。夏威夷群岛是由无数次喷发的流动性玄武岩浆累积而成,直插云霄,平行排列成两条岛链,正好标志着洋底裂隙的位置所在。涌出地表的岩浆在冷却凝固之前,往往会像蜂蜜一样流淌数英里才形成薄薄的、近乎水平的盾状物。这些物质常年累积,最终露出水面并不断增长,活跃的裂隙通道周围逐渐矗立起巨大穹窿,于是便构成了众多岛屿。这些岛屿高出海平面2英里,距离海底超过5英里,当属世界上最宏伟壮观的火山山脉。

这片火山园中,唯有一座独树一帜,夺人眼球,依然绽放着地狱之花。无数的火山熔岩层层叠加,露出海面形成夏威夷岛,岛上五根穹状火山喉管贯穿其中。其中冒纳凯阿和科哈拉曾是规模庞大的喷发中心;华拉纳在1801年后才趋向平静;而冒纳罗亚和基拉韦厄,则不时被地下深处的动荡扰动。

冒纳罗亚属于巨型活火山,圆形的火山锥高出海面近14000英尺。然而,它露出水面的部分,实际上仅是整座火山的一角。它的火山口宽3英里以上,深1000多英尺。火山爆发时,白色的气体和火红的岩浆柱猛地冲向几百英尺的高空。此时的岩浆温度极高、流动性强,冷凝前可以像溪流一样淌过50英里,最后驻足于裂隙两侧。

要说巍峨挺拔,冒纳罗亚肯定算不上。其基座处的斜坡倾角不足2度,而整个火山坡度最陡之处也不过10度。1840年,达纳教授探访夏威夷后如此描述:“太震惊了!”他在给一位朋友的信中写道:“冒纳罗亚高耸入云,但却如此平缓。任何一座山,即使只有它三分之一的高度,当你置身山脚,放眼望去,也会感受到一丝庄严或是宏伟。然而,冒纳罗亚却像是块平坦的圆形高地,既没有山涧峡谷,也不见尖峰刃脊,表面平平整整,样貌单一。在我看来,把它比作倒扣的浅碟再恰当不过了。”时至今日,几乎无人反驳他的这一观点。

夏威夷群岛地处太平洋中的板块交接处,位于一条巨大山脉的山峰顶端

冒纳罗亚的穹顶沿斜坡往下20多英里处,也就是火山口以下10000英尺左右的地方,站立着现代世界上最有规律的活火山——基拉韦厄大熔炉。火山口四周峭壁林立,黑色熔岩栖身其中,范围达6平方英里,呈不规则的椭圆形。除了哈雷茂茂圆形的岩浆口外,这里满是固结的岩石,是永不停息之火的源泉。岩浆湖沸腾不止,湖面时而上升至火山口顶部,时而又下降至人们视线所不能及之低处。尽管当地人为它瘆人的外表和不时的爆发所吓到,科学家们对它却是十分崇敬,因为大多数情况下它都举止友好,十分配合人们进行科学观察及研究。一百多年来,人们断断续续地对其展开研究,其中集中研究长达20多年,因而它成为现今当之无愧的最具科学教育意义的火山。

冒纳罗亚火山,坐落在夏威夷岛上,是岛上最活跃、最大的火山

科学家研究基拉韦厄,主要是为了解答三大问题:熔融岩浆的来源及其运移;热能的来源及其维系;它与冒纳罗亚的关系(表面上,它就像是冒纳罗亚侧坡上一块溃烂疼痛难忍的地皮)。现经研究发现,基拉韦厄上的开口并不是岩浆管道的末端。事实是,岩浆通过这条通道从地下唯一的长颈烧瓶状的岩浆库中上升,这与先前人们的猜测截然相反。1924年,哈雷茂茂火山爆发,将咽喉里的岩浆倾力吐尽,威力惊人,瞬间造出一个1500英尺的深坑。离坑底600英尺的地方,一块大斑每晚都红光闪闪,十分耀眼。坑底的一小片区域也会发出同样的光芒,并伴有气体从地下逃逸时的咆哮声,这些地方可能是输送管道的出口。然而,当岩浆终于涌现时,它却从更高的输送口喷涌而出。以上现象纷纷表明,哈雷茂茂是个汇聚盆地,将附近多个小岩浆房连通起来,而从这些小岩浆房喷出的气体成分及熔融岩浆的温压都不尽相同。

火山灰是在火山爆发时因岩石或岩浆等被粉碎而形成的,不同于烟灰,其坚硬,不溶于水

若岩浆是由地下的单个深部区域上升而来,那么,认为“它的绝大部分热量都来源于活化气体的物理化学反应”这种观点便是成立的。然而,人们渐渐发现了多种岩浆来源,因而气流产热的说法似乎很难自圆其说。此外,分析表明,气体中不能反应释热的水蒸气占到了总量的五分之四。火山观测台主任贾格尔博士认为,体积庞大、充满气态物质的岩浆在不断的上涌探出和退回熔岩旋涡的过程中,可能将充足的氧气带到深部,供可燃气体燃烧反应,以此维持火炉持续发光。不管出于什么原因,基拉韦厄这个大火炉已经尽职尽责地燃烧了数十年。可以肯定的是,不论科学家们是否会在原因探讨上达成一致意见,它将一如既往地燃烧下去。

人们过去普遍以为冒纳罗亚和基拉韦厄是彼此独立的,因为它们喷发的时间通常并不同步。然而就在不久前,贾格尔博士却提出了一个全新的观点。冒纳罗亚和基拉韦厄处在地壳上两条垂直断裂的缝隙之间,且由于洋底板块之上承载着巨大的火山,重力失调导致断裂处的地壳板块不时运动,这种情况下,几乎不可能只影响其中一座而由着另一座纹丝不动。

基拉韦厄火山,位于美国夏威夷岛东南部,是一座活力旺盛的活火山,其上曾长期存在一个世界上最大的岩浆湖

贾格尔博士认为,由于板块的会聚,裂隙处的地段被抬升,从而引起火山周期性地向上隆起膨胀。岩浆不断从地下涌向火山口,使得山体的重量不断增加,直至可以迫使板块回归原位。之后岩浆逐渐退去,在楔状体的顶托作用下,从旁侧的裂隙中流出。当岩浆进一步平息,火山喷发便告一段落。两座火山喷发时间及喷发强度不一致的原因很多,遗憾的是,人们还没弄清其中的原因。

然而夏威夷群岛上的火山活动留给游客们的印象却历历在目。几乎没有人近距离看到矗立的冒纳罗亚强烈喷发,但目睹了基拉韦厄轻微冒泡的游客却不在少数。1840年,达纳教授考察夏威夷时,基拉韦厄刚猛烈喷发不久,正处于相对平静期。哈雷茂茂的巨坑中,只有三个池子里的岩浆还在自由波动。即便如此,达纳在记述中提道,欣赏世界上任何奇特的事物,都须怀着一颗崇敬的心。

“炽热气体徐徐上升,”他这样描述道,“在岩浆湖面上嬉戏打闹,湖面相对平静,岩浆微微荡漾,地底深处悄然无声。轻轻地,水汽像棉花团一样从池中无数个小裂缝中缭绕升腾,在巨大的熔岩凹地上空织成一片云朵华盖……好一个宁静祥和的景象。湖底偶尔传来一丝声响,但很快便恢复平静,唯有洼地里轻漾的岩浆像是在喃喃私语一般。”

“夜幕降临的时候从山顶俯瞰,这个巨大的熔炉收起血腥的红光,转而发出耀眼的光芒。湖面喷气不断,每当白色气体从地下蹿出时都会形成一道白光。整个湖面泛起炫目的光点,此起彼伏,如同雷电交织一般。凹陷区域的东南边有一组小浅盆也正喷出灼热的熔岩流。两个稍小的岩浆湖也模仿着大岩浆湖的样子,摇荡着湖中的岩浆,偶尔也会突然喷出四五十英尺高的岩浆柱。笼罩在凹坑之上的云团、底下岩石的圆形剧场,都被沸腾的岩浆照得通红,暗红色的光笼罩着远处的山壁,并渐渐投向洞穴深处的黑暗之中。”

基拉韦厄火山中快要冷却的岩浆

哈雷茂茂里数百个岩浆泉翻涌,搅荡起红色的泡沫浮渣,天空被熊熊的火光照得透亮,这场面让人又怕又敬,没有哪种画面能比它更有力更充分地刻画出基拉韦厄壮观的景象了。自1924年爆发后,内部的岩浆通过火山管道消耗殆尽,火山口迎来了它前所未有的寂静。自然界所有事物都遵循一定的规律,好比心脏的跳动总是一张一舒,如此反复。基拉韦厄现在是疲了倦了,可将来的某一天定会苏醒过来,活力四射,一如它经历过的多次转变一样,这种猜测几乎就像太阳每天都会东升西落一般可信。

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