观察新陆地的形成是一种特别而又令人敬畏的体验。这正是夏威夷基拉韦厄火山喷发时所发生的事情。熔岩流向海洋,形成陆地,同时产生壮观的蒸汽羽流。这些喷发对于新陆地的形成至关重要。但它们也非常危险。熔岩与海洋接触的地方会产生腐蚀性的酸雾,玻璃颗粒会破碎并被抛向空中。火山爆发还会将熔岩块抛出数百米,并产生滚烫的热水浪。在基拉韦厄,熔岩从火山侧面的一排喷口喷出,并顺坡向下移动到岛屿边缘,然后流入海洋。这个过程在夏威夷和其他火山岛上已经多次出现过。正是通过成千上万次这样的喷发,夏威夷这样的火山岛才得以形成。此次基拉韦厄火山喷发为夏威夷注入的新熔岩取代了因侵蚀而消失的老土地,从而延长了该岛的寿命。相比之下,西北部的旧岛没有活火山,因此它们正在被海洋侵蚀,最终将消失在海浪之下。夏威夷东南部的情况则相反,那里的海底火山(洛伊希海山)正在为该地区最终将成为下一个火山岛的地方奠定基础。 熔岩如何到达夏威夷的海洋从目前的基拉韦厄火山口喷出的熔岩温度约为 1150 摄氏度,到达海洋需要 4.5 至 5.5 公里。由于这种熔岩在通道中快速流动,因此几乎不会损失热量,因此它可以在 1000 摄氏度以上的温度下进入海洋。 当熔岩遇到海洋会发生什么?我们正在目睹大自然中最壮观的景象之一——滚滚的白色蒸汽羽流(技术上是水滴),因为炽热的熔岩沸腾着海水。虽然这些滚滚的蒸汽云看起来无害,但它们却很危险,因为它们含有小玻璃碎片(碎裂的熔岩)和酸雾(来自海水)。这种被称为“laze”(熔岩雾)的酸雾可能很热且具有腐蚀性。如果有人靠近它,他们可能会出现呼吸困难,眼睛和皮肤受到刺激。 除了蒸汽之外,熔岩进入海洋通常是一个平稳的过程,当蒸汽自由膨胀和移走时,不会发生剧烈的蒸汽爆炸。 但海底隐藏着一个危险。熔岩流入海中后会分裂成块状物(称为岩枕)、棱角分明的岩块和较小的玻璃碎片,在水下形成陡峭的斜坡。这被称为熔岩三角洲。 新形成的熔岩三角洲非常不稳定,可能会毫无征兆地崩塌。这会将水困在炽热的岩石中,导致剧烈的蒸汽爆炸,可将米大小的岩块抛出 250 米远。爆炸的发生是因为当水变成蒸汽时,它会突然膨胀到原来体积的 1,700 倍左右。滚烫的水浪也会伤到离得太近的人。熔岩三角洲崩塌期间,有人死亡,有人严重受伤。 因此,熔岩和海水交汇的海洋入口处是双重危险的,该地区的任何人都应该仔细注意官方建议,远离这些入口处。 我们还能从这些火山爆发中了解到什么呢?一旦熔岩三角洲冷却并稳定下来,它们就代表了新的陆地。研究表明,熔岩三角洲具有独特的特征,这使得火山学家能够在较古老的岩石中识别出熔岩三角洲。 在冰岛和南极洲的死火山(称为图亚斯)顶部附近发现了熔岩三角洲的显著例子。这些三角洲只能在水中形成,而在这种情况下,这种水的唯一合理来源是融化的冰。这意味着这些火山在冰盖中形成了深达 1.5 公里、充满融化水的洞,这是一个惊人的壮举。事实上,这些熔岩三角洲是早已消失的冰盖的唯一残留证据。 能够亲眼目睹熔岩与海洋交汇的壮丽景象,我深感荣幸。持续不断的火山喷发是自然过程的一部分,正是这一过程造就了夏威夷等美丽的火山岛。但这里新陆地的形成也会给靠近火山的人带来危险,无论是坍塌的熔岩三角洲还是酸雾。 Dave McGarvie 来自开放大学物理科学学院。Ian Skilling 是南威尔士大学的高级讲师(火山学)。本文最初发表于 The Conversation。 |
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