火山噴發是地殼運動的一種表現形式,不僅會在陸地上噴發,也會在海洋中噴發。很多人或許會好奇,海洋中是一望無際的海水,火山是怎么噴發的呢?水不是可以滅火嗎?為什么海水不能澆滅海底火山?
今年1月中旬,位于南太平洋的島國湯加王國境內洪阿哈阿帕伊島海底火山發生猛烈噴發,導致湯加受災嚴重,周邊多國亦受到影響。
火山噴發是地殼運動的一種表現形式,不僅會在陸地上噴發,也會在海洋中噴發。很多人或許會好奇,海洋中是一望無際的海水,火山是怎么噴發的呢?水不是可以滅火嗎?為什么海水不能澆滅海底火山?
夏威夷火山平靜溫和,湯加火山性烈如火
環太平洋“火環”又稱環太平洋火山地震帶,是一個圍繞太平洋頻繁發生地震和火山爆發的地區,全長約4萬公里,呈馬蹄形。全球90%的地震、81%的大地震以及75%的火山噴發都發生在環太平洋“火環”。
據中國科學院南海海洋研究所張錦昌等科研人員介紹,湯加火山位于環太平洋“火環”的西南端。由于活躍的板塊運動,導致該區的地質結構復雜,火山和地震災害頻發。但同樣位于環太平洋“火環”上,為什么夏威夷火山平靜溫和,而湯加火山性烈如火?
張錦昌解釋說,這是因為兩種火山屬于不同類型的海底火山。海底火山大致可以分成洋脊火山、海溝火山、洋盆火山三種類型。
洋脊火山形成于大洋中脊,是大洋板塊擴張的邊界,也是海洋地殼增生的地方。這類型火山沿著大洋中脊走向噴發,構成一條條綿長的山脈。
海溝火山形成于海溝,是板塊匯聚的邊界,也是海洋地殼俯沖消亡的地方。這類型火山沿著海溝分布,呈現出弧狀的火山島弧,例如印尼的喀拉喀托火山。
洋盆火山形成于大洋盆地內,屬于大洋板塊內部的火山,是地幔熱點噴發巖漿的地方,主要包括海底火山鏈、平頂海山、洋底高原等,例如美國夏威夷的冒納羅亞火山。“夏威夷火山和湯加火山都是活火山,時不時就噴發一次,但兩座火山的類型不同。夏威夷是洋盆火山,湯加是海溝火山。由于不同的地質成因,夏威夷火山在動力學上較弱,物質能量相對小,所以溫和一些。”張錦昌說。
火山噴發的“火”,難以被澆滅
火山噴發的“火”并非水能輕易澆滅。
海底火山噴發如果發生在海水較淺、水壓較低的地帶,水蒸氣和熔巖常常會噴出水面,并伴隨劇烈的爆炸。但是如果水深過大,我們在水面以上看不到十分明顯的變化。
首先我們要明白的是,海底火山噴發出來的火并非陸地上的明火。平日里我們見到的火是燃燒物與空氣之間的劇烈氧化作用產生的一種表現形式,而火山噴出的是一種高溫流體物質,也就是巖漿。
地殼以下因為高溫高壓而儲存著大量的巖漿,當板塊運動頻繁,地表出現空隙時巖漿便會涌出,這也是火山的構成原因。
我們都知道以水滅火的原理是降低溫度的同時把燃燒物與空氣隔開,但巖漿的噴發是高壓所致,本身就不需要空氣。所以,海水對其只能降溫而無法熄滅。
存在于高溫高壓環境下的巖漿持續爆發最后被冷卻沉淀堆積,久而久之,就會形成海山。當海山露出水面的時候就形成了我們常說的島嶼,著名的夏威夷島就是火山巖漿冷卻堆積形成的。
海底火山噴發的影響
海底火山噴發對水圈、生物圈、大氣圈等多圈層的環境,無疑都會造成巨大影響。
印尼蘇門答臘島的多巴火山在一次噴發中,硫化物與空氣中的水分子結合后形成酸雨,導致植被遭到大量破壞。高溫、含有毒物質的火山灰大面積降落在周邊地區,造成了大規模人和動物傷亡。
海底火山噴發也會在海面形成濃霧,海上的船只遇到這種濃霧是非常危險的。另外,海底火山噴發是一個持續性的災害,很有可能會引發海嘯。
如果火山灰進入并停留在大氣圈中的平流層,火山灰中的物質會反射陽光,導致進入地表的陽光減少,造成大范圍的降溫。有些火山灰可以讓土地變得更加肥沃。火山噴發的顆粒物落入海洋為海洋藻類提供了肥料,促進了海藻的生長,增強了它們對二氧化碳這個溫室氣體的吸收,可以給地球降溫。
(《解放日報》等)