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NO.2565- 火山到底噴不噴
文字：嚴寒
制圖：果栗乘 / 校稿：通麥 / 編輯：果栗乘
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自本月 10 日以來，冰島格林達維克區域的民衆一直籠罩在火山噴發的緊張中。然而近日，冰島氣象局專家哈爾多爾 · 比約恩松稱，冰島火山噴發的風險已經降低，警報雖然仍未完全解除，但已經從緊急狀态調回到高風險狀态。
科學家們預計，這次不會像 2010 年火山噴發那樣對歐洲航空造成廣泛的影響，雷克雅内斯半島下方的岩漿粘度相對較低，這使得氣體能夠逃逸，減少了爆炸性噴發的可能性。所以火山有可能流動式噴發，也就是岩漿溢出地面，流向海岸，而不是向大氣層噴出大量灰塵。
2010 年火山噴發的威力不算很強烈
但産生的 " 火山灰危機 " 卻影響了多家航空公司及其乘客
畢竟飛機發動機最怕火山灰了
（ 圖：Wiki）▼
本月 10 日，冰島民防局就緊急發布公告決定撤離格林達維克區域的所有民衆，并随即宣布進入緊急狀态。
再往前追溯，自 10 月 25 日至今，冰島雷克雅未克半島共檢測到超過 35, 000 次地震活動，雖然近期地震活動有所減弱，但仍然保持每天 500 次激增。
震麻了……（底圖：en.vedur.is）▼
地震活動頻繁的同時，地表也發生了強烈變形，據全球導航衛星系統（GNSS）估算，托爾比約恩山在短短 10 天内隆起約 7 厘米，是青藏高原隆升速率的 10000 倍。
10 月 28 日至 11 月 6 日期間顯示近垂直運動的幹涉圖
（圖：en.vedur.is）▼
緊随而來的是，岩漿侵入地殼所導緻的地表形變正在放緩，這表明大量岩漿已彙聚在淺層地殼中，并正在向地表移動。之前的這些征兆，已經預示着岩漿随時有可能延地表裂隙的任意位置噴發。
格林達維克地區地面因地震形成的地面裂縫
（這可不是鬧着玩的 圖：twitter）▼
冰島究竟爲何火山地震頻發，本次事态又最終将以何種方式影響到人們的生活？
" 極圈火島 "：冰島的前世今生
冰島，可以稱爲超級火山島，是世界上火山密度最高的國家，在僅 10 萬多平方公裏的島嶼上，密布着近 300 座火山。靠近北極圈的寒冷國度爲何會火山林立？
從地圖上看，冰島位于大西洋中部，亞歐闆塊和北美闆塊的分界線上。島嶼被一個倒 "Y" 型的深大斷裂攔腰截斷，這個斷裂就是 " 大洋中脊 "。
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" 大洋中脊 " 是貫穿世界所有大洋的海底火山帶，總長約 8 萬公裏，是地球上最長最大的山系。大洋中脊由于地殼極薄，地幔中的岩石會在較低壓力下發生熔融形成岩漿，并快速上湧，使得大洋中脊成爲全球火山地震最頻繁區域。
岩漿從大洋中脊湧出形成新的洋殼
（底圖：wiki）▼
冰島正是其的一部分，是 " 大洋中脊 "唯一露出地表的地質奇觀。本次事件的主角法格拉達爾火山所屬的雷克雅未克火山系，便是大洋中脊 " 登陸 " 的第一站。
雷克雅未克半島上的火山系統▼
也正因如此，冰島繼承了 " 大洋中脊 " 火山密布的特征，不誇張的說近六千萬年以來冷卻的火山熔岩鋪就了冰島的大地，這也造就了冰島獨有的火山地貌。
其獨特的火山地貌也吸引着
全球各地的戶外愛好者來此旅遊探險
（Reynisfjara 黑海灘上的玄武岩石柱 圖：壹圖網）▼
劇烈的火山活動還爲冰島帶來了全球獨一無二的地熱資源。
開裂的大洋中脊，決定了冰島的地表相較于其他地方更接近地球内部的熾熱岩漿。據國際能源署統計，冰島是全球可再生能源占比最高的國家，地熱爲冰島提供了90% 的供暖和 30% 的電力。同時，冰島也因此稱爲了溫泉愛好者的天堂。
受此次災害影響的格林達維克附近就有個
藍色潟湖地熱溫泉度假村
現已因爲可能發生的火山噴發而暫時關閉
（請問這是天堂嗎 圖：shutterstock）▼
冰島坐享火山給予的能源和産業，其危險性也是顯而易見的，就好比坐在一個極不穩定的 " 火藥桶 " 上。在遍布全島的火山中，活火山，也就是在人類曆史時期發生或噴發的火山約占1/6，文字記錄噴發次數超過 200 次。
然而事實上，本次事件的主角——法格拉達爾火山，并不在通常認爲的活火山中。在 2021 年首次噴發之前，他已經沉睡了 6000 年，雷克雅内斯半島的火山活動也已有 800 年沒有活動過。
法格拉達爾火山的噴發标志着
雷克雅未克火山帶新噴發期的開始
這說明，雷克雅内斯半島火山群有再度活躍的迹象。如果真的如此，這對冰島這個國家是不小的挑戰。
前所未有的事件：
火山活躍程度遠超前兩年
還是先來回顧一下法格拉達爾火山前兩次的噴發過程。
2021 年 3 月 19 日，在經曆了 5 萬 3 千餘次地震後，發生了持續 6 個月的超長岩漿活動。2022 年 8 月，火山再次爆發，雖僅持續了三周，但強度已經是 2021 年的5-10 倍，每秒噴出約 20-50 立方米的岩漿。可見，法格拉達爾火山在頻繁活動的同時，實力也在提升。
動圖感受一下 21 年火山噴發的情況
（圖：YouTube）▼
而本次火山活動已觀察到的岩漿運移量已遠遠超過 2022 年爆發時觀察到的最大岩漿量。令人不安的不止有岩漿量的不同尋常，岩漿的積聚速度同樣令人驚歎。據冰島氣象局測算，岩漿平均流入量約 5m3/s。
冰島氣象局火山災害協調員薩拉 · 巴索迪表示：" 這一過程的速度，以及到目前爲止我們在雷克雅内斯半島上看到的岩漿量或流入率，我們現在看到的是一個前所未有的事件。"
10-11 号的地表形變數據
在一天之内，火山隆升了 1 米多
（圖：Icelandic Met Office）▼
究竟是什麽讓本次事件如此緊迫，如此大量的岩漿又從何而來，這些岩漿爲何運移速度加快？
這與冰島另一個形成環境緊密相關，即 " 地幔柱 "，這是形成大洋火山的另一種重要成因。人們所熟知的夏威夷群島的火山，就是 " 地幔柱 " 成因的。
地慢柱上升并造成火山噴發
而闆片在緩緩移動
便形成了夏威夷群島長串的火山鏈▼
地幔柱是地球中深部地幔與淺部發生物質和熱交換的一種方式，較熱的岩石從地幔底部一路垂直上升至地幔頂部，由于壓力降低，地幔柱頂部的岩石會發生熔融，形成的岩漿侵入地殼進而噴出地表。冰島地下，恰恰存在一個這樣的 " 柱頭 "。
由 NAT2021 拍攝的冰島地幔柱 3D 圖▼
據地質學家觀測，冰島地幔柱正在重新活躍，并正在形成冰島地區第二次大規模的岩漿活動。要知道冰島本身就是由第一次大規模岩漿活動形成的。
地幔柱将大量的深部地幔物質帶至近地表并發生熔融形成大量岩漿，疊加大洋中脊帶來的軟流圈地幔熔融形成的岩漿，使得冰島地下存在巨大的岩漿儲庫和源源不斷的岩漿供給。
冰島的地下，" 暗流湧動 "
（圖：壹圖網）▼
讓我們把視線聚焦法格拉達爾火山。前兩次的火山噴發作用，使岩漿将找到了最有效的上升路徑，并打通了岩漿通道。聚集在雷克雅未克半島下方大量的岩漿會主動向低壓區域，也就是地殼裂隙中彙聚，這大大提升了岩漿運移的效率。
由模型計算得出區域内岩漿長約 15km
位于地下約 800 米的深度
其次，" 地幔柱 " 成因的格拉達爾火山不同于與俯沖作用相關的火山活動，其形成的岩漿二氧化矽含量普遍偏低，成分以玄武質熔體爲主，岩漿黏性弱，從而具有較高的運移速率。
同時，這樣的岩漿性質也使得格拉達爾火山岩漿以甯靜和緩的方式溢流出地表，而不具有極強的破壞性。
此外，岩漿中揮發分（如水、CO2、H2S、SO2、HCl、HF、H2、N2、Ar、CH4、CO 等）的提升也會大大增加岩漿的運移速率。本次噴發前岩漿的快速移動極有可能說明，岩漿中的揮發分含量高于前兩次噴發。
參考七月法格拉達爾山東北部的火山噴發
情況或許類似
（圖：Flickr）▼
這些大量的揮發分會在噴發時瞬間釋放至大氣中，雖說這個體量的 CO2 并不會導緻全球性的氣溫變化，但也足以對小範圍内的環境造成影響。
比 CO2 影響更大的是硫化物、氟化氫及其衍生劇毒物。由于格拉達爾火山所在的 Geldingadalur 山谷是一個無人居住的隐蔽山谷，不僅基本上無人居住，而且也沒有重要的基礎設施，這就使得前兩次的噴發并沒有破壞和影響居民安全和設施。
但倘若本次岩漿活動釋放出比從前更大量的硫化物、氟化氫及衍生出的劇毒氣體，情況則不容樂觀。
其影響範圍會有多大，将難以預計
（底圖：Google maps）▼
火山噴出的 SO2 和 H2S 氣體會造成溫室效應，導緻火山口附近地表溫度快速上升，它們還會随噴發柱上升進入大氣圈，形成硫酸氣溶膠。這些硫酸氣溶膠會與同時上升的鹵化物氣體（如 HCl 和 HF 等）一起形成酸雨。
火山噴射氣溶膠和氣體的示意▼
酸雨破壞力與火山噴發釋放的有毒、酸性氣體量呈正比，嚴重時會對動物包括人的皮膚、眼睛和呼吸系統以及大地上一切設施造成破壞。這将是對冰島當局的嚴峻考驗。
全球性火山活動越發頻繁，
本質是氣候的自我調節
雖說前文中提到了很多本次火山作用帶來的威脅，但事實上地球足夠大，即使是一次強烈的火山作用也不會對地球環境造成影響。但，倘若是全球性的活躍呢？
據全球火山系統網站的統計，現今正在噴發的 46 座火山中有 31 座起始噴發于 2014 年之後。近一個月，更是發生了包括意大利埃特納火山、印尼杜柯諾火山、喀拉喀托火山及巴布亞新幾内亞烏拉文火山在内的至少 4 次火山噴發。
地球表層環境和氣候變化或許是影響和觸發高緯度火山噴發的 " 罪魁禍首 "。當大量冰川融化後，原先冰川施加給岩漿、地殼闆塊的壓力會減輕或轉移，從而導緻它們變得不穩定。
截至 2023 年 10 月 11 日
全球總共有 46 座火山處于持續噴發狀态▼
上下滑動- 處于持續噴發狀态的火山列表
（圖：GVP）▼
大規模的冰川融化會加劇火山活動。有研究表明，與較早的寒冷冰期相比，末次冰期結束後的平均噴發率高達 100 倍，即冰蓋較厚時，火山噴發較少。簡單說，氣溫越高，極圈火山噴發可能性越大。
但這些火山在帶來一系列災害的同時，卻事實上的降低了全球溫度。以距今約 7.5 萬年前的印尼托巴超級火山爆發爲例，全球平均氣溫在爆發後的 6~10 年中降低超過 5 ℃，中高緯度降溫甚至超過 10 ℃。
可以說，火山噴發也是地球在自我調節。
總的來說，獨特的 " 大洋中脊 " 疊加 "地幔柱" 的雙 buff 地質環境造就了冰島本就活躍的火山活動，前兩次的火山噴發和本次岩漿揮發分含量的提高使得本次的岩漿具有極高的運移速度，使得本次火山活動愈發緊迫。
目前，雖然是地球比較消停的時代，但地球随便爆個 " 青春痘 "，對人類也是滅頂之災。
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參考資料：
Global Volcanism Program, 2023. Report on Reykjanes ( Iceland ) ( Sennert, S, ed. ) . Weekly Volcanic Activity Report, 1 November-7 November 2023. Smithsonian Institution and US Geological Survey.
* 本文内容爲作者提供，不代表地球知識局立場
封面：壹圖網
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