火山喷发是地壳运动的一种表现形式,不仅会在陆地上喷发,也会在海洋中喷发。很多人或许会好奇,海洋中是一望无际的海水,火山是怎么喷发的呢?水不是可以灭火吗?为什么海水不能浇灭海底火山?
今年1月中旬,位于南太平洋的岛国汤加王国境内洪阿哈阿帕伊岛海底火山发生猛烈喷发,导致汤加受灾严重,周边多国亦受到影响。
火山喷发是地壳运动的一种表现形式,不仅会在陆地上喷发,也会在海洋中喷发。很多人或许会好奇,海洋中是一望无际的海水,火山是怎么喷发的呢?水不是可以灭火吗?为什么海水不能浇灭海底火山?
夏威夷火山平静温和,汤加火山性烈如火
环太平洋“火环”又称环太平洋火山地震带,是一个围绕太平洋频繁发生地震和火山爆发的地区,全长约4万公里,呈马蹄形。全球90%的地震、81%的大地震以及75%的火山喷发都发生在环太平洋“火环”。
据中国科学院南海海洋研究所张锦昌等科研人员介绍,汤加火山位于环太平洋“火环”的西南端。由于活跃的板块运动,导致该区的地质结构复杂,火山和地震灾害频发。但同样位于环太平洋“火环”上,为什么夏威夷火山平静温和,而汤加火山性烈如火?
张锦昌解释说,这是因为两种火山属于不同类型的海底火山。海底火山大致可以分成洋脊火山、海沟火山、洋盆火山三种类型。
洋脊火山形成于大洋中脊,是大洋板块扩张的边界,也是海洋地壳增生的地方。这类型火山沿着大洋中脊走向喷发,构成一条条绵长的山脉。
海沟火山形成于海沟,是板块汇聚的边界,也是海洋地壳俯冲消亡的地方。这类型火山沿着海沟分布,呈现出弧状的火山岛弧,例如印尼的喀拉喀托火山。
洋盆火山形成于大洋盆地内,属于大洋板块内部的火山,是地幔热点喷发岩浆的地方,主要包括海底火山链、平顶海山、洋底高原等,例如美国夏威夷的冒纳罗亚火山。“夏威夷火山和汤加火山都是活火山,时不时就喷发一次,但两座火山的类型不同。夏威夷是洋盆火山,汤加是海沟火山。由于不同的地质成因,夏威夷火山在动力学上较弱,物质能量相对小,所以温和一些。”张锦昌说。
火山喷发的“火”,难以被浇灭
火山喷发的“火”并非水能轻易浇灭。
海底火山喷发如果发生在海水较浅、水压较低的地带,水蒸气和熔岩常常会喷出水面,并伴随剧烈的爆炸。但是如果水深过大,我们在水面以上看不到十分明显的变化。
首先我们要明白的是,海底火山喷发出来的火并非陆地上的明火。平日里我们见到的火是燃烧物与空气之间的剧烈氧化作用产生的一种表现形式,而火山喷出的是一种高温流体物质,也就是岩浆。
地壳以下因为高温高压而储存着大量的岩浆,当板块运动频繁,地表出现空隙时岩浆便会涌出,这也是火山的构成原因。
我们都知道以水灭火的原理是降低温度的同时把燃烧物与空气隔开,但岩浆的喷发是高压所致,本身就不需要空气。所以,海水对其只能降温而无法熄灭。
存在于高温高压环境下的岩浆持续爆发最后被冷却沉淀堆积,久而久之,就会形成海山。当海山露出水面的时候就形成了我们常说的岛屿,著名的夏威夷岛就是火山岩浆冷却堆积形成的。
海底火山喷发的影响
海底火山喷发对水圈、生物圈、大气圈等多圈层的环境,无疑都会造成巨大影响。
印尼苏门答腊岛的多巴火山在一次喷发中,硫化物与空气中的水分子结合后形成酸雨,导致植被遭到大量破坏。高温、含有毒物质的火山灰大面积降落在周边地区,造成了大规模人和动物伤亡。
海底火山喷发也会在海面形成浓雾,海上的船只遇到这种浓雾是非常危险的。另外,海底火山喷发是一个持续性的灾害,很有可能会引发海啸。
如果火山灰进入并停留在大气圈中的平流层,火山灰中的物质会反射阳光,导致进入地表的阳光减少,造成大范围的降温。有些火山灰可以让土地变得更加肥沃。火山喷发的颗粒物落入海洋为海洋藻类提供了肥料,促进了海藻的生长,增强了它们对二氧化碳這个温室气体的吸收,可以给地球降温。
(《解放日报》等)