在连续几周发出地震警报后,火山爆发照亮了冰岛——一位地质学家解释了正在发生的事情

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12月12日,熔岩从冰岛雷克雅未克半岛的裂缝中喷发。2023年18日,拍摄 近 100 英尺(30 米) 清晨的空气中。

自从火山爆发以来,冰岛人几周来一直预计该地区会爆发火山喷发。 数千次小地震群 十月开始23 号位于渔镇格林达维克东北部,表明下方有火山活动。

在最初的隆隆声之后的几天里,城镇地下出现了一系列小裂痕,破坏了街道,破坏了公用设施线路,并使房屋倾斜。GPS 站检测到 地面下沉和上升 在大面积上。

地质学家来自 冰岛气象局 将这些事件解释为玄武岩墙(加压岩浆迫使其进入裂缝)侵入格林达维克地下的证据。到 12 月初,那里的活动已经逐渐减少,但距离城镇以北 2.5 英里(4 公里)处,地面以下 斯瓦岑吉 地热发电厂正在搬迁。

A map shows the location of the fissure.
12 月 12 日开始岩浆喷发的裂缝位置。2023 年 12 月 18 日,距格林达维克镇几英里,位于 Svartsengi 发电厂和毗邻的蓝色泻湖温泉以东。 冰岛气象局
A  satellite image showing the lava spreading along the line
卫星图像显示了截至 12 月 12 日的裂缝位置和新熔岩蔓延情况。2023 年 19 日。为保护发电厂而建造的岩墙也清晰可见。 冰岛气象局

当玄武岩岩脉被填满时,地面下降了 10 英寸(25 厘米),但随后它开始隆起,形成一个宽阔的圆顶,这表明岩浆正在重新膨胀,并对岩浆房重新加压。结果就是 12 月 12 日附近的火山喷发。18.

如果裂缝继续向南部蔓延,或者大量熔岩喷发,人口约3500人的格林达维克小镇可能会面临危险。尽管公用事业公司建造了岩墙以试图转移熔岩流,但熔岩也可能向西北方向溢出到发电厂。

An aerial photo shows the lights of Grindavík and glow of the eruption very nearby.
被疏散的格林达维克镇和附近的地热发电厂仍处于危险之中。 Viken Kantarci/法新社,盖蒂图片社

冰岛被称为“火与冰之国”是有原因的。几个世纪以来,这里的居民已经学会了如何适应这里过度活跃的地质状况。

冰岛火山活动的原因有两部分:其中之一与地质学家缺乏想象力的事情有关 呼叫热点, ,另一个涉及在岛屿下方分裂的巨大构造板块。作为 地质学家, ,我都研究。

两个板块边缘的生命

什么时候 板块构造理论 随着 20 世纪 60 年代的出现,地质学家意识到许多火山位于构造板块交汇的区域。构造板块是地球坚硬外层的巨大块,承载着大陆和海洋,并且不断运动。他们 覆盖地球 就像球形拼图的大块。

许多火山都位于俯冲带,例如太平洋的火山 火环, ,较薄的海洋板块慢慢沉入 地幔. 。这些是明信片上的成层火山,如日本的富士山或西雅图郊外的雷尼尔山。由于气体含量高,它们往往会发生灾难性的喷发,将火山灰以核弹的能量喷射到大气中, 圣山海伦斯在 1980 年做到了.

第二种通常比较安静的火山形成 板块分开的地方.

格林达维克附近的火山活动与这种板块构造运动直接相关。欧亚板块和北美板块之间的大西洋中脊正好穿过该岛的这一部分。

A map shows where the earthquakes are taking place in a southwest peninsula and where the tectonic plates meet.
冰岛位于两个构造板块的交汇处,西边是北美板块,东边是欧亚板块,如穿过岛屿的红线所示。地图显示了 11 月 12 日发生的地震群。2023 年 12 日至 14 日。 亚辛·德米尔奇/阿纳多卢,盖蒂图片社
A map shows details of midocean ridges looking like seams on a baseball as they wind through the major oceans.
20 世纪 50 年代,制图师 Marie Tharp 利用船舶收集的回声探测绘制了第一张详细显示海底的地图。它清楚地揭示了大洋中脊。她的地图的手绘版本包括显示与板块运动相关的热点轨迹的注释。 海因里希·C.贝兰(Berann),来自国会图书馆;Jaime Toro 的注释

事实上,在 辛格维利尔国家公园 您实际上可以在两个构造板块之间行走。您可以在从格林达维克向东北延伸的长而线性的山谷中看到裂痕的地形痕迹。它们与地震群一致, 地面变形, ,以及2023年的裂缝爆发。

当板块相互远离时,下面的地幔会向地表上升以填充间隙,并携带热量并移动到压力较低的区域。那些 两个过程 导致深层融化和地表火山活动。

这是 创造新洋壳的过程相同 位于大洋中脊的水下。岩浆凝固成玄武岩后,看起来就像侵入周围区域的垂直墙壁。

The uplift is in a large area that includes a nearby power plant and the Blue Lagoon thermal spa.
地图显示了 12 月 12 日之前格林达维克以北的地面隆起(亮红色)。2023 年 12 月 18 日,喷发,以及新熔岩流的范围(黑色)。 冰岛气象局

坐在热点上

在冰岛,内陆的大型火山也 似乎位于地幔柱上方, 类似于 夏威夷.

这种火山通常会喷发玄武岩熔岩,熔岩的温度非常高,并且很容易流动。喷发通常不会爆炸,因为流动的熔岩可以让气体逸出。

究竟是什么导致热物质在热点处上升仍然存在争议,但最普遍接受的观点是,它们是由起源于转变时的过热岩石羽流引起的 地球的金属核心和岩石地幔之间. 。热点是地球释放部分能量的机制 内热.

热点如何发展。视频由火山博物馆提供。

通常,裂缝喷发不会发生爆炸。然而,当 1,800 华氏度(约 1,000 摄氏度)的熔岩遇到水时,闪蒸蒸汽可能会引起爆炸,使火山灰飞散到更大的区域。

冰岛火山的一线希望

生活在活火山地区有一些优势,特别是在能源方面。

冰岛 30% 的电力来自地热源,利用地下热量驱动涡轮机发电。这几乎就像熔岩流流入大海的受控版本,它有助于冰岛 地球上最清洁的经济体之一.

People sit in an eggshell-blue lake surrounded by black lava rocks. Steam rises in the background.
冰岛拥有大量天然温泉,但其蓝色泻湖却有着与地热能相关的不同寻常的起源。 照片由 Jeff Sheldon 在 Unsplash 上拍摄, CC BY-ND

斯瓦岑吉 热液发电厂利用来自同一岩浆室的地下热量(该岩浆室正在喷发)为数千户家庭提供热水,并提供 75 兆瓦的电力。

该发电厂也是造成这一情况的部分原因 蓝色泻湖 太受欢迎了。1976 年该发电厂建成时,计划将其仍热的废水排放到邻近的低洼地区,预计其会渗入地下。然而,地热水中含有溶解的二氧化硅,当水冷却时,二氧化硅会变成固体矿物质,形成不渗透层。一个小湖开始形成。

由于二氧化硅含量高,该湖的水呈现出壮观的蓝色,这激发了地热温泉的创建。蓝色泻湖是该国顶级的旅游景点之一。

现在蓝色泻湖正面临危险:火山有时给予,有时夺走。

法语书

这是一个更新版本 文章发表十一月2023 年 15 日.

已获得许可: CC-BY-SA
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