作者nmns (强哥)
看板EarthScience
标题关於冰岛火山喷出来的火山灰
时间Sun Apr 18 21:33:24 2010
上个月很自以为是地嘲笑了「冰岛火山喷发会有火山灰」的报导,结果现在火山灰搞
到全世界都在看,只好乖乖去念书,才发现地质系毕业的我,一整个就是没专业到了
极点啊XD
以下是我整理的一点心得,如果有错,还请大家多多指正~
(图文版:
http://mygeotravel.org/hcc/blog/2010/04/18/4366.html)
用冰岛火山爆发的新闻,更新自己脑袋里的知识
冰岛埃亚菲亚德拉火山(Eyjafjallaj?kull, Iceland)今年(2010)三月及四月的两
次喷发,登上了世界各大媒体的头条新闻。特别是四月这一次的喷发,由於伴随
着数公里高的火山灰飘向欧洲各地,连带使得全世界空中交通一片混乱。我想大
家现在最想问的问题,就是这样的火山爆发还会持续多久?火山灰的影响会有多
大?甚至是会不会有更大规模的火山爆发会紧接而来呢?
只是不知道会不会有人跟我一样想问,这冰岛的火山爆发,「到底是哪里搞出来
这麽多火山灰的啊」?!
老实说,当冰岛火山爆发的新闻第一次被报导出来的时候,我还老大不客气地「嘲
笑」了新闻记者对於火山灰可能造成影响的担心。教科书上不是有说,冰岛位於
中洋脊以及热柱(热点)的地区,岩浆中二氧化矽含量较低,属於基性的玄武岩
质岩浆。这一类岩浆的黏滞性低、流动性高,因此火山喷发的形式多为宁静式喷
发。简单来说,就是「岩浆慢慢流出来」的那一种。
如果要看到大量的火山灰喷发,那就要到岛弧火山地区(主要分布在太平洋周围)。
此处的岩浆中二氧化矽含量较高,黏滞性高、流动性低,属於中性到酸性岩浆。
这一类的岩浆由於黏滞性高,岩浆中的气体不容易散溢出来,於是在岩浆中累积
成一个大气泡,最後因为压力过大炸裂开来,而炸碎的岩浆颗粒喷到空中之後迅
速冷却,就形成了大量的火山灰。
我必须老实地告诉大家,如果各位对火山的认识也和上面这两段叙述相差不多,
那就可以跟我念过十三年台大地质系之後的程度相比了!所以当我看到冰岛火
山爆发的火山灰可以搞到全欧洲空中交通大乱的时候,我真的好想问,「到底是
哪里来的该死火山灰啊」?!!!!
就在我一边盘算着星期二去地质系要找哪位「可怜」的教授(可能名单:宋哥、
灿尧、锺大)来让我发问问题的的时候,反而是地球所的陈中华教授先被我「堵
到」(谁叫他假日还跑来工作)。结果经过专家的提点果然就是不一样,陈老师讲
了好多有趣的事(和恐怖的事),所以我今天就翻了很多参考资料,先初步整理
几个方向跟大家分享。要不然等我把那一大叠论文念完,又不知道是多久之後的
事了~
首先要解决的问题当然就是「哪里来的火山灰」?答案却也出乎意料地简单,就
是冰岛火山岩浆不全然是二氧化矽含量低的基性岩浆,也有中性和酸性的岩浆。
像是目前正在喷发的埃亚菲亚德拉火山,其岩浆中二氧化矽含量大约已经达到
55%的程度。二氧化矽含量一高、岩浆黏滞性高、爆发就会比较猛烈,自然火山
灰的量以及喷发高度都会增加。前天(2010.04.15)埃亚菲亚德拉火山所喷发出
来的火山灰约达6公里高,预计最高有可能达到13公里(Volcanic Ash Advisory
from London)。
其实早在我2002年跑去冰岛玩的时候,我就应该要注意到冰岛的火「山」都蛮
高的。冰岛火山的岩浆如果都是基性的,理应不会有这麽明显的「火山」突出在
地表上。所以这些火山(复式火山)的存在,相当程度就告诉我们这里应该也有
中性或酸性的岩浆。根据Lacasse等人(2007)在凯特拉火山(Katla)地区所进
行的分析发现,当地火成岩中二氧化矽的含量分布范围从45%到72%都有(66
%以上就算是爆很大的酸性岩浆了),甚至还有二氧化矽含量达到将近80%的纪
录(Jonasson, 2007)。
至於为什麽在冰岛,中洋脊以及热柱所在的地区,会出现二氧化矽含量这麽高的
岩浆呢?根据Gudmundsson(2000)统整过去的研究结果显示,在冰岛所有的岩
浆喷发地区,都存在有一些复式火山位於其中(图一)。形成复式火山的这些中
性至酸性岩浆大多来自地表浅层的岩浆库,而邻近地区的基性岩浆则是来自於较
深的岩浆库(图二)。至於深层岩浆库的岩浆为什麽会往上跑,形成一个浅层岩
浆库,然後岩浆又如何从基性演化成为中性至酸性的过程,我就还不是很懂(需
要找下一位可怜的教授来帮我回答问题了)。
图一 冰岛火成活动分布图(Gudmundsson, 2000)。图中阴影区域为火成活动分
布地区,圆圈则是复式火山的位置。Ey是这次喷发的埃亚菲亚德拉火山,Ka则
是他的兄弟凯特拉火山(Katla)。
图二 冰岛火山岩浆形成位置示意图(Gudmundsson, 2000)。复式火山的岩浆多
喷发自浅层的岩浆库(CHAMBER),有别於邻近地区所喷发之基性岩浆多来自於
深层岩浆来源(RESERVOIR)。
翻开历史纪录可以发现,这次喷发的埃亚菲亚德拉火山最近曾经在1612、1821-1823、
1994、1999喷发过。有趣(恐怖?)的是,位在其东侧的凯特拉火山,不仅活动频繁,
而且通常在埃亚菲亚德拉火山喷发的前後都有喷发的现象。所以虽然凯特拉火山最近并
没有形成浅层岩浆库的迹象(Sturkell et al., 2010),大家还是会担心这对兄弟档
火山会不会又再一次「手牵手」爆发(Pearce, 2010; Boyes, 2010)。但就算凯特拉
火山也一起爆发,其强度与规模也不一定会比较大,大家还是静观其变罗。
火山爆发会不会很可怕呢?如果没有做好预防措施,就算瓦斯气爆也可以很可怕!像陈
中华老师说,日本有些房子,根本还盖在50年前才喷发的火山附近。他们为什麽不怕?
其实只要持续监测,小心应变,火山并不会无声无息地突然爆发。如果我们能够以同样
的态度来面对大屯火山,是不是就可以省去许多不必要的恐慌与担心呢?突然想到孙子
兵法里的这一句话:
「故用兵之法勿恃敌之不来,恃吾有以待之;勿恃敌之不攻,恃吾有所不可攻也。」
跟我们现在面对自然灾害所应该有的心态,可相当吻合呢!
最後我把收集到的一些资料也列出来给大家,也欢迎大家提供指正。
维基百科
埃亚菲亚德拉火山(Eyjafjallaj?kull)
http://en.wikipedia.org/wiki/Eyjafjallaj%C3%B6kull
凯特拉火山(Katla)
http://en.wikipedia.org/wiki/Katla
Boyes, R., (2010), Iceland prepares for second, more devastating volcanic
eruption, Times
http://www.timesonline.co.uk/tol/news/world/europe/article7070239.ece
Gudmundsson, A. (2000), Dynamics of volcanic systems in Iceland: Example of
tectonism and volcanism at juxtaposed hot spot and mid-ocean ridge systems,
Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 28, 107– 140.
J?nasson K., (2007), Silicic volcanism in Iceland: Composition and distribution
within the active volcanic zones. Journal of Geodynamics, 43, 101–117.
Lacasse, C., H. Sigurdsson, S. N. Carey, H. J?hannesson, L. E. Thomas, and
N. W. Rogers (2007), Bimodal volcanism at the Katla subglacial caldera,
Iceland: Insight into the geochemistry and petrogenesis of rhyolitic magmas,
Bull. Volcanol., 69, 373–399, doi:10.1007/s00445-006-0082-5
Pearce, T., (2010), Active Icelandic volcano may cause bigger eruption, REUTERS
http://www.reuters.com/article/idUSTRE62K0CF20100322
Sturkell, E., P. Einarsson, F. Sigmundsson, A. Hooper, B. G. Ofeigsson, H.
Geirsson, H. Olafsson, (2010) 2 Katla and Eyjafjallajokull Volcanoes,
Developments in Quaternary Science, V 13, The Myrdalsjokull Ice Cap,
Iceland. Glacial processes, sediments and landforms on an active volcano,
P 5-21
Volcanic Ash Advisory from London
http://www.metoffice.gov.uk/aviation/vaac/vaacuk.html
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◆ From: 140.109.82.191
1F:推 cting:推用心的整理.................... 04/18 21:35
2F:推 SWW:推....我正想问这个问题XD 04/18 22:11
3F:推 ICEFTP:我一开始也跟我妈说冰岛火山的喷发法跟夏威夷的很像(囧) 04/18 22:16
4F:推 Morbert:推~ 04/18 22:20
5F:推 bugmaker:超认真!谢谢。 04/18 22:23
6F:推 ShawSean:强哥你也太认真了! 04/18 23:10
7F:推 wayne1983:不过我还是颇好奇,较浅的岩浆库的成因 04/18 23:12
8F:→ wayne1983:还有酸性岩浆的来源,是被深层带上来的加热的吗? 04/18 23:13
9F:推 cting:浅层的岩浆库来源我们还在等您回答攸~ 04/18 23:45
10F:推 ntouhr:分异作用 04/19 00:30
因为这一部份Gudmundsson(2000)的review没有写得很清楚(加上自己太菜),
所以还要再跟一些神人问清楚一点。当然「分异作用」一定是个可能的答案。
11F:推 fblin2000:感谢你专业的解说~~ 04/19 00:32
12F:→ ntouhr:请问是不是有两段不小心多贴了一次?? 04/19 00:33
是的,已经更正,谢谢提醒。
13F:推 swingle:推强哥 04/19 03:24
14F:推 Morketiden:推强哥!!! 04/19 04:14
15F:推 nemfrvp:推~辛苦的整理+解释 04/19 07:37
※ 编辑: nmns 来自: 117.19.231.130 (04/19 08:36)
16F:推 cress0128:不错不错,有上进心 XD 04/19 09:33
17F:推 biostar:从基性演化成为中性至酸性,不是还停留在未证实理论阶段吗 04/19 11:14
18F:→ ntouhr:印象中一般地化资料还是以分异作用做为演化的解释 04/19 13:08
19F:推 canandmap:长知识推! 04/19 18:27
20F:推 tang125:长知识推!! 04/19 18:58
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24F:推 rbh:看了之後也解决之前跟同学讨论的疑惑了 谢谢你!! 04/20 18:43
25F:推 populou:强哥太强了 04/20 19:51
26F:推 freenight23:感谢 整理超棒的,之前都没想过会有这种事情 Orz 04/21 12:35