火山爆發(fā),未解之謎

超級(jí)火山為何會(huì)爆發(fā)?在地球上大約有20個(gè)已知的超級(jí)火山， 包括印度尼西亞北蘇門(mén)答臘的多巴湖、新西蘭的陶波湖、靠近意大利那不勒斯稍小的坎皮佛萊格瑞。

超級(jí)火山噴發(fā)很少發(fā)生，平均每10年只有一次。但一旦發(fā)生， 其對(duì)地球氣候和生態(tài)將造成災(zāi)難性的后果，堪比一個(gè)小行星對(duì)地球的撞擊。該團(tuán)隊(duì)對(duì)不同大小火山的爆發(fā)條件進(jìn)行了超過(guò)120萬(wàn)次的模擬，演示出不同狀況噴發(fā)的不同原因。 小且頻繁的火山噴發(fā)是由已知的一個(gè)叫做巖漿補(bǔ)給的過(guò)程引起的，其給予巖漿房圍墻以壓力直到斷裂點(diǎn);而較大且不太頻繁的火山噴發(fā)是由火山底下低密度巖漿緩 慢積累驅(qū)動(dòng)引起的。研究人員還用這個(gè)新模型預(yù)測(cè)了地球上火山可能噴發(fā)的最大規(guī)模。這是科學(xué)家首次能夠在火山爆發(fā)的頻率及幅度和對(duì)其預(yù)測(cè)之間建立物理鏈路。 火山爆發(fā)的大小是出了名的難以預(yù)料。例如，在意大利斯特隆博利島火山巖漿每隔10分鐘噴出，兩天即可填滿一個(gè)奧林匹克游泳池。然而，火山最后一次大噴發(fā)是在超過(guò)7萬(wàn)年前發(fā)生的，噴涌而出的 巖漿足以填補(bǔ)十億個(gè)游泳池。該研究主要作者、日內(nèi)瓦大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系助理教授盧卡解釋說(shuō)：“我們估計(jì)巖漿庫(kù)最多可以包含突發(fā)性巖漿35000立方公 里，其中約10%會(huì)在大爆發(fā)的過(guò)程中被釋放，意味著最大的火山噴發(fā)可能釋放約3500立方公里的巖漿?！?/p>

這項(xiàng)新研究確定了參與爆發(fā)頻率和大小的主要物理因素，如2010年在冰島由埃亞法特拉火山引起的火山灰云。布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的喬恩教授說(shuō)： “了解什么在控制這些不同類型火山的運(yùn)行狀況是一個(gè)基本的地質(zhì)問(wèn)題。一些火山定期滲出數(shù)量不大的巖漿，而另一些會(huì)擊打罕見(jiàn)的超級(jí)火山的頂端。此項(xiàng)研究工作 表明，這種運(yùn)行狀況決定于從火山底部巖漿供應(yīng)地殼淺部的速度和地殼本身的強(qiáng)度之間的相互作用?！?/strong>

超級(jí)火山是指能夠引發(fā)極大規(guī)模爆發(fā)的火山。雖然對(duì)于爆發(fā)規(guī)模沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕缍ǎ珮O大規(guī)模爆發(fā)都以瞬間改變地形，瞬間改變?nèi)蛱鞖饧叭蛐缘纳鼮?zāi)難。超級(jí)火山與普通火山的形成不同，普通火山的地貌特征通常呈圓錐形，很容易辨認(rèn)，但是超級(jí)火山是從巨大的峽谷中噴發(fā)出來(lái)的，火山口直徑甚至可達(dá)數(shù)百公里，如印尼蘇門(mén)答臘島北部的多巴湖原來(lái)就是超級(jí)火山噴發(fā)后形成的火山湖。

發(fā)現(xiàn)、鑒別火山的方法有很多，如果你能夠在不同的地點(diǎn)找到火山，那自然是發(fā)現(xiàn)了一座新火山。但是還有別的方法。比如通過(guò)鑒別火山灰的成分來(lái)辨識(shí)、定位火 山，或者通過(guò)冰層與海洋的信息來(lái)推測(cè)附近是否有火山噴發(fā)過(guò)，再進(jìn)行實(shí)地勘察也行。而超級(jí)火山的噴發(fā)，可以將火山灰噴灑到方圓6400公里的范圍內(nèi)，火山灰 中的含硫物質(zhì)散布于空中。

經(jīng)過(guò)物理化學(xué)變化形成高濃度硫酸，可以導(dǎo)致大氣中含有2000兆至4000兆噸硫酸，大致相當(dāng)于全球每年所有工業(yè)含硫物質(zhì)排放總量的25倍多，還可以使 海水溫度驟降6攝氏度左右，破壞力極其可怕的。已知全球有40多次8級(jí)火山爆發(fā)，最大規(guī)模的一次位于巴西南部帕...