超级火山如果爆发蓝天会被吞噬吗
启示
作为一个活动的生命体,地球每年都通过地震、火山等方式,把由于构造运动积累的能量释放出来。虽然地震、火山喷发会给人类带来灾难,但换个角度看,它们并非一无是处。如果没有火山和其他力量把山脉构筑起来,恶劣气候将侵蚀陆地,使地表沉到海平面以下。若是陆地消失了,人类又将何处为家?
今年12月12日一天之内,我国河南省、甘肃省、新疆维吾尔自治区、河北省、四川省等地五次地震连发,虽然不是发生在同一个地方,但也引起广泛关注。
在好莱坞科幻大片 《2012》当中,地震频发似乎是美国黄石公园火山大爆发的前兆,地震和火山爆发之间有什么联系?地震连发的原因和影响是什么?万一超级火山爆发,会给全球带来什么样的影响?
通过地震和火山爆发地球释放富余能量
辽宁日报:现在看新闻,常常有地震或者火山爆发的消息,是现在的地震、火山爆发次数多了吗?
许建东:2009年12月,我国境内曾经在两天内发生6次地震,虽然地震频率看起来高了一些,但是如果把时间和空间尺度放广一些,地震的平均频度和强度还是在正常的范围内。在能量聚集区,地震、火山爆发在短期内频发并不稀奇。如果这些地震、火山喷发发生在山区、海底等无人区,只有地质专业人员才会记录和关注。如果发生在人员居住密集、经济也比较发达的地区,就会备受关注。
辽宁日报:近些年火山爆发和地震的次数和以往比有变化吗?
许建东:自2001年以来,尤其是2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生里氏7.9级强烈地震以来,全球里氏 8级以上地震活动水平明显偏高,与上世纪前半叶地震活动水平基本相当。一般来说,地震活动作为地球构造运动的一种方式,某个时间段较活跃、或较少,都是可以理解的现象。
辽宁日报:您在之前的采访中曾说,不论是火山爆发还是地震,都是在释放地球内部的能量。
许建东:地球作为一个活动的生命体,每年需要通过地震、火山等方式把由于构造运动积累的能量释放出来。地球能量释放速率从长时期来看基本上是稳定的,如果在一段时间内没有地震发生,有可能是在酝酿大震。在统计上,全球和各国都有一定的标准,在一段时间内需要释放一定的能量。一旦这些能量通过火山、地震等方式完全释放出来,会在一定程度上缓解地球内部压力。因此如果通过分散的小震活动这种不太激烈的方式释放能量,可以降低发生超大地震的可能性。
辽宁日报:那么,短时间内小地震频发,释放了地球内部积攒的能量,反而是好事儿?
许建东:当然,我们必须要了解,如果在同一个地震带上或者在一个特定地区,小震活动突然增强,一天有几十次,专业上叫 “震群活动”。这样的“震群活动”有可能是大地震发生的前兆。 2009年12月份的6次地震地点分散在各地,说明是地球正常的能量释放过程,因此完全没必要恐慌。
黄石公园火山若爆发会引发全球大地震吗
辽宁日报:有人认为,全球性的大地震和火山爆发,只能出现在造山运动中,是这样吗?
许建东:造山运动是指地壳局部受力、岩石急剧变形而大规模隆起形成山脉的运动,其原动力是地壳运动,而地壳运动包括两种表现形式:一是地震,二是火山喷发。因为造山运动仅影响地壳局部的狭长地带,所以并不会引起全球范围内的地震和火山爆发。
辽宁日报:地震和火山爆发有直接联系吗?
许建东:就总体而言,二者都是地球内部能量释放的表现形式,但二者并无直接联系。
即使火山分布于地震带周围,也很难被地震“激活”,因为二者具有不同的成因机制。地震是由于当地球内部应力积累超过岩石强度而发生的一种破裂过程,通过地震波的形式释放出来;而火山是由于深部岩浆补给到一定程度,进而导致岩浆囊内部压力过大使得岩浆喷出地表。
构造地震和火山喷发没有直接的关系,倒是火山喷发过程中本身会产生火山地震。就目前全世界活火山监测的结果来看,火山地震基本上不会超过5.5级,震级都不会太大,且分布于火山口区域,附近的居民震感会非常强烈,但其影响范围非常有限。
辽宁日报:在电影《2012》中,火山爆发、地面下陷、巨大海啸淹没了很多地方。请问,假如黄石公园的火山爆发了,它会有那么大的影响吗?
许建东:电影《2012》是美国好莱坞的产物,为了追求视觉效果和票房,人为夸大了很多灾害效应,其中有很多场景是不符合科学原理的。但是黄石火山一旦爆发,对于美国西部以及北美洲的影响是最大的,而喷发出来的气体也一定会对全球气候产生影响。
火山灰随风飘散航空运输受害最深
辽宁日报:某一地方地震影响到的范围比较局限,但超级火山的爆发范围就比较广了。你之前谈到,黄石公园的超级火山一旦爆发,对于美国西部以及北美洲的影响是最大的。它在历史上是否曾经爆发过?
许建东:黄石火山在历史上有过3次大规模喷发。据测算,210万年前,黄石火山第一次喷发,喷出的岩浆量达到2450立方千米,火山灰覆盖了今天美国国土的1/2,这是地球上五大喷发之一,形成的破火山口直径超过100千米。 130万年前,它再度喷发,造就了位于黄石国家公园西侧的岛公园之内的亨利福克破火山口,形成了另一片广泛分布的凝灰岩。 64万年前,黄石地区第三次超级喷发,造成了80千米长、55千米宽的黄石破火山口,破火山口塌陷陡壁高度在50米以上,喷发物体积达到1000立方千米,向大气层中抛出了体积巨大的火山灰,在远离黄石的爱荷华州、路易斯安那州、加利福尼亚州,都可见到这次喷发的产物。
辽宁日报:一般来说,火山爆发有什么影响?
许建东:火山爆发的形式主要有两种极端情况。其一是爆炸式,这种方式破坏性较强,火山喷发时如同爆炸一般会形成蘑菇云,高度可以达到几十公里,最高甚至可以高达50公里;另外一种是比较安静的溢流式,这种喷发方式非常温和,在一些火山公园,火山口流出的岩浆缓缓流过,甚至成为一种可供游客参观的自然景观。
火山爆发的影响并不大,主要是火山灰影响范围较大,而火山灰的影响主要体现在航空方面。人们对冰岛火山喷发关注如此之强烈的一个原因是,火山喷发所在区域正好是国际主要航线经过的区域。
辽宁日报:超级火山爆发会产生足以致使全球昏暗的火山灰吗?
许建东:所谓超级火山,是指火山爆发指数达到8的火山,一旦爆发后,火山喷发体积大于1000立方千米。研究显示,地球上至少发生过47次超级火山喷发事件,其中有42次发生在始新世晚期以来 (距今约3600万年)。距今最近的超级喷发,则是发生于2.65万年前的新西兰北岛陶波火山,其爆炸性喷发物的体积达1170立方千米。
辽宁日报:火山灰对于人类的伤害大吗?
许建东:火山灰的最主要危害是对人体健康及自然环境的。火山爆发时,岩石或岩浆被粉碎成细小颗粒,从而形成火山灰。火山灰由岩石、矿物、火山玻璃碎片组成,直径小于2毫米,由于其比重大,吸入肺部对人体伤害很大,可以通过戴口罩等预防吸入火山灰。
此外,火山灰对于建筑物的破坏很大,火山灰落至屋顶会产生压力,就一般建筑物而言,如果屋顶落上10厘米左右厚的火山灰就会被压塌。
辽宁日报:超级火山的喷发是否会导致地球物种的灭亡?
许建东:关于超级火山喷发是否会导致地球物种灭亡的说法,我认为,虽然超级火山喷发将造成大灾难,并会对全球生态环境和气候变化产生重大影响,但导致地球上大规模物种灭绝的可能性非常小。 □本报记者/张晓丽
专家档案
许建东 中国地震局地质研究所活动火山研究室主任,研究员、博士生导师,中国地震局火山研究中心主任,中国火山学会副会长,联合国灾害评估与协调委员会顾问。