书城科普读物探究式科普丛书-地球的怒火:火山
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第13章 火山喷发的功与过——火山学习篇(6)

然而它在休眠123年后于1980年3月27日突然复活,5月18日的喷发最为剧烈,烟云冲向2万米高空,火山灰随气流扩散至4000千米以外,撒落在距火山800千米处的也有1.8厘米厚。火山附近河流被堵塞、改道,许多道路被埋没;熔岩流引起森林大火,使周围几十千米内生物绝迹;由于山地冰雪大量融化,形成汹涌的急流,加之上升气流中的大量水汽在高空凝结,暴雨成灾,使冲刷下的火山灰形成泥浆洪流,从山上倾泻而下,严重破坏了沿途的农田、森林及一切设施。火山喷发后,附近地形发生显着变化,原来的火山锥顶部崩坍,形成一个长3千米﹑宽1.5千米﹑深125米的新火山口。

这次火山喷发造成60多人死亡,390平方千米土地变成不毛之地,损失巨大。是美国历史上,也是20世纪以来地球上规模最大的火山爆发之一。

与喀斯开山脉其他主要火山相比,圣·海伦火山的地质年龄相对较小,1980年爆发之前的山峰更是在约2200年前才开始形成的。

在全新世(近1万年)里,它是喀斯开山脉最活跃的火山。

火山上的溪流分别汇入三大河流系统,分别是北方和西北方的图尔特河、西边的卡拉玛河和东南方向的路易斯河。当地每年平均3.6米的降雨和山顶上厚度可达4.9米的积雪为溪流供应了充足的水源。

路易斯河上有三座水库,用于水力发电。山南侧和东侧的溪流流入火山正南方位于上游的雨燕水库。

关于圣·海伦斯火山喷发的历史仅有为数不多的记载和当地居民的传说。美国火山学家根据树轮年代学和长达几十年的全面考证和研究,确认历史上圣·海伦斯火山最后一次大规模喷发是在1802年,且较小规模的喷发一直延续到1857年。

1980年,在圣·海伦火山喷发大约2个月前火山下方就开始出现地震活动,3月20日在火山深处发生了一次4.2级地震,随后陆续发生了一系列3级~4级地震和火山震颤。3月27日开始的蒸汽喷发肯定了其火山特征。然而,在1980年3月20日前,对圣·海伦斯火山进行连续监测的只有1台地震仪。发现火山活动异常后,美国地质调查局和华盛顿大学迅速增设了大量监测仪器,开展了较全面的监测工作,并成功地预测出圣·海伦斯火山可能有一次大规模的爆炸式喷发,同时有大面积山崩的危险。3月27日,美国森林局强行划定了警戒区限制靠近火山,4月3日华盛顿州长也发布了有关的紧急命令。

由于火山喷发前较长时间的地震活动和蒸气喷发,火山应急工作得当,并作出了较好的预测,圣·海伦斯火山的爆发没有造成更大的人员伤亡。尽管如此,圣·海伦斯火山喷发的经验还是告诉我们,不要对貌似死亡的活火山掉以轻心。因为圣·海伦火山的休眠期比活动期长得多。

在1980年大爆发之前的酝酿期里,84岁的旅馆主人哈利·杜鲁门成了全国皆知的人物。他已经在这里居住了54年,在火山爆发即将来临之际,尽管地方当局反复劝告,他还是拒绝撤离。火山最终爆发,形成了巨大的朝北的火山口,57人在爆发中丧生或者失踪,哈瑞·杜鲁门的尸体也一直未被发现。如果火山没有发生在星期天,而是早一天爆发,伐木工人都会在岗位上工作,死亡人数肯定会高很多。

火山爆发的遇难者还包括30岁的火山学者戴维·A·约翰斯顿。

约翰斯顿在附近的冷水山脊进行观测,在观测点被热火山灰云席卷之前的一刻留下了他着名的话,也是对火山爆发的最早报告:“温哥华!温哥华!爆发来了!”约翰斯顿的尸体一直未被找到。

美国总统吉米·卡特在视察火山造成的破坏后说:“有人说这里看起来像月球表面。其实跟这里比起来,月球表面只不过是高尔夫球场。”

(6)基拉韦厄火山

在太平洋中的夏威夷群岛上,有一座海拔1247米的火山,那就是基拉韦厄(意为“大大扩展”)火山。它是世界上最大的活火山体。

在世界众多的火山中,基拉维厄火山显得非常独特。它不仅是世界上最活跃的火山之一,而且它每年喷发出的火山熔岩也是地球上所有火山中最多的,具有很强的生命力,至今从未停止过喷发。

确切地说,基拉韦厄火山位于美国夏威夷群岛东南部,北纬19.43°,西经155.29°上。在其山顶有一个巨大的破火山口,直径4027米,深130多米,其中包含许多火山口。整个火山口好像是一个大锅,大锅中又套着许多小锅(火山口)。在破火山口的西南角有个翻腾着炽热溶岩的火山口,直径约1000米,深约400米,其中的熔岩,有时向上喷射,形成喷泉;有时溢出火山口外,形如瀑布。当地土着人称它为“哈里摩摩”,意为“永恒火焰之家”。

这里曾长期存在着一个世上最大的岩浆湖,面积广达10万平方米,通红织热的岩浆一般有十几米深,在湖中翻滚嘶鸣,仿佛一炉沸腾的钢水。在湖的边缘部分,经常产生暗红色的橘皮,它们堆积起来就像一捆捆绳子,橘皮有时破裂后再倾倒沉入白热的岩浆中去。湖面上还不时出现高几米的岩浆喷泉,喷溅着五彩缤纷的火花。

在19世纪,基拉韦厄破火山口的主要底板经历了若干次熔岩填满期和崩塌期。到1919年才呈现出现在的深度。它是个内火山口,是基拉韦厄火山最活跃的排放口。铺着近代熔岩流的火山口底板上有“哈勒摩摩”。传说,“哈勒摩摩”是夏威夷女火神佩利(Pele)的家。

夏威夷火山观测站设在哈勒摩摩附近基拉韦厄西沿上的尤韦卡胡纳。

基拉韦厄频繁的喷发通常是非爆炸性的,而且仅在“哈勒摩摩”范围内,形成一个沸腾的活跃熔岩湖,熔岩有时顺着破火山口的底板和边侧上升并溢出。但在1790年,一次突如其来的蒸气爆炸竟把正在该破火山口附近行军的一支夏威夷部队的一部分人炸死了。1924年的一次猛烈程度低些的爆发把“哈勒摩摩”火山口扩大到了400米。1955年东裂隙中的一次伴有一连串猛烈地震的喷发是夏威夷有史以来最有破坏性的火山喷发之一,熔岩从裂隙中涌出延续整整88天,摧毁了一个村庄以及超过16平方千米的宝贵的甘蔗田和果园。1975年的一次持续时间短些的类似的喷发之后接着是一阵破坏性的海啸。1983年开始的一连串的喷发中,基拉韦厄造成一条流动的熔岩河,一直流到火山以南48千米的海里。

1959年,基拉韦厄正东的一个火山口,小基拉韦厄惊人地喷发了,造成一个120公尺深的熔融的熔岩湖,并在其南沿附近造成一座火山渣锥-普库普埃(意为“迸发的山”)。东裂隙带保持着许多坑状火山口,处于最末端的一个是马考普希(深300千米)。位于西南裂隙带上的距基拉韦厄9.5千米的小冒纳,是沙漠地区中的一座低矮的火山穹丘。

1960年基拉韦厄火山大爆发时,熔岩流从高处向下奔腾,涌入大海,在海边填造了一块约2平方千米的新陆地。2002年7月29日,滚滚岩浆从基拉韦厄火山喷涌而出,流入大海,水火交融,形成壮观的景象。2002年8月17日,该火山喷出的火红岩浆滚滚涌向海边,好似一条岩浆火龙。

20多年来,基拉韦厄火山持续不断涌出的大量岩浆已经在夏威夷岛东南形成几个新的黑沙滩并使岛的面积不断扩大。

(7)最美的圆锥体-马荣火山

马荣火山位于菲律宾首都马尼拉东南330千米,是菲律宾最高的活火山。因其具有完整典型的火山锥,故被称为“最完美的圆锥体”,比日本的富士山还要完美。是现存世界上轮廓最完整的火山。如今被辟为国家公园,是菲律宾着名的旅游景点。

在地质学上,菲律宾位于欧亚板块和菲律宾板块的交界地带,因为板块挤压作用,较重的海洋板块把较轻的大陆板块往上推,推挤过程中强大的压力及高热使得板块熔化,产生岩浆。因此菲律宾有多达22座活火山,全部分布在环太平洋火山带上。

历史上马荣火山有记载的喷发共47次。第一次记录上的喷发是1616年,最近的一次(2006年之前)喷发是2001年6月的温和性喷发。最具毁灭性的火山爆发发生在1814年2月1日,熔岩流掩埋了卡格沙瓦城,造成1200人死亡。马荣肆虐之后,仅剩市中心的钟楼,在熔岩覆盖之下的新地表露出头。1993年的爆发夺走了77条人命,然而1984年,由于菲律宾火山研究学会的建议,政府事先疏散了7万3千居民,所以没有发现任何伤亡。

即使马荣火山不是处于喷发的过程中,一年四季山端也还是有蒸气源源不绝地从喷口逸出,经常凝成朵朵白云,缭绕山顶。晚间,它喷出的烟雾呈暗红色,整个火山像一座三角形的烛座,耸立在夜空中闪闪发光,人们处身其间,宛如进入蓬莱仙境。当它行将喷发时,火山口会隆隆作响,给人们发出警报,意在让周围居民暂避它处,免遭损害。

马荣火山神就神在它的喷发很有规律。据记载,本世纪它的几次喷发时间为1928年、1938年、1948年、1968年、1979年底,大致每隔十年喷发一次,唯独20世纪50年代缺了一次。马荣火山为什么每十年喷发一次?而50年代为什么休眠?至今还是个未解之谜。

(8)皮纳图博火山

皮纳图博火山位于菲律宾吕宋岛,东经120.35°,北纬15.13°,属于层状火山。1991年6月15日大爆发前为1745米;大爆发后火山顶峰消失,其破火山口的火山口缘最高点为1486米,中间的塌陷部位则仅比海平面高820米~840米。

1991年前,皮纳图博火山并不知名。在当地没有人经历过火山喷发,也未发现关于该火山喷发的历史记录。1991年4月2日,发生了蒸气爆发。菲律宾火山地震研究所接到报告后开始对皮纳图博火山进行地震和光学观测。但糟糕的是,这是人们首次对皮纳图博火山进行监测,没有地震活动背景资料,很难区分正常地震活动和异常地震活动。当地震群频繁出现,蒸气不断喷发,人们才确认了事态的严重性。在菲律宾火山专家的邀请下,4月23日,三名美国地质调查局的科学家加入了皮纳图博火山监测的队伍,并带去了先进的仪器。6月7日,菲律宾火山地震研究所宣布进入最高警戒,同时提出一个20千米的疏散半径。6月10日,先后约有25万人从火山旁边及附近的低地撤走,有约14500名家属和随从人员从火山附近的美军克拉克军事基地搬走。连附近机场上的飞机也撤离了。

1991年6月15日下午,正当台风经过时,皮纳图博火山最强烈的“普林尼式”喷发。是20世纪世界上最大的火山喷发之一,喷出了大量火山灰和火山碎屑流。火山喷发使山峰的高度大约降低了300米。

由于菲律宾火山地震研究所和美国地质调查局的火山学家对此次皮纳图博火山的爆发作出了准确的预测,并且事先采取了预防措施,此次大规模喷发至少避免了5000人的死亡和2亿5千万美元的财产损失。但是由于这次喷出的火山灰渣特别多,加上下大雨,形成火山泥流,掩埋了附近许多田园房屋,那些抛起的火山灰渣坠落覆盖的地区更广,成千的房屋被火山灰压塌,离火山约40千米远的克拉克军事基地也因火山灰的降落受到严重破坏,造成了超过300人死亡。

然而,在火山监测、预报和疏散的过程中,一个巨大的障碍困惑着人们,那就是人们的怀疑态度。因为即使在最年长者的记忆中也从未有过火山喷发的经历,甚至也没有听到他们的长辈提起过。

人们不相信火山真的会喷发。由此可见,人们对火山的认识是多么的狭窄。事实上在世界上大多数长期休眠的活火山周围,人们都普遍缺少对火山灾害的危机意识,其中也包括政府官员。所以说,皮纳图博火山的爆发已经为我们敲响了警钟。

(9)世界上地势最低的活火山-塔尔火山

在菲律宾吕宋岛西南部八打雁省境内的大雅台东南山脚下,有一个着名的塔尔湖。我们所说的塔尔火山在这个湖中。塔尔火山是世界上地势最低的一座活火山。

一般来说,一座活火山由于其不断喷发,喷出物不断堆积在火山口周围,都会形成很高的火山。可位于菲律宾吕宋岛上的世界上最小的活火山塔尔火山,相对高度只有200米。最高处也不过300米。

为什么塔尔火山没有堆积起来呢?原来,塔尔火山是火山的火山,也就是所谓的二重式火山。就像袋鼠妈妈的育儿袋中还有一只活泼可爱的小袋鼠一样。

根据文献记载:海拔500多米高的塔尔湖原来也是一个活火山,当它停止喷发后,火山口洼地积水成湖。多年以后,火山再次喷发,喷出的熔岩日积月累,最后露出湖面,慢慢地在塔尔湖的中心又堆成一个新的塔尔火山。由于是在深邃的火山湖中堆起的,喷发的规模又较小,因此它的高度也就比一般的活火山要矮小,成了世界上最低的活火山。

近年来,塔尔火山仍在不断喷发。本世纪曾喷发过许多次,1965年、1970年、1976年都曾喷发过。1976年的那次喷发,是比较猛烈的一次。火山灰腾空而起,高达1500米。喷泉般的烈焰和蒸气不断向外喷出,场面蔚为壮观。