随着岩浆上升,冰岛火山再次隆隆作响——一位地质学家解释了这片火与冰之地的火山喷发

TheConversation

https://theconversation.com/volcanic-iceland-is-rumbling-again-as-magma-rises-a-geologist-explains-eruptions-in-the-land-of-fire-and-ice-217671

数千次地震 最近几周,冰岛渔镇格林达维克(Grindavík)发生了震动,该镇位于首都雷克雅未克西南约 30 英里(50 公里)处。他们有 触发疏散 并警告火山可能即将喷发。

对于参观附近蓝色泻湖地热温泉的游客来说,岩浆上升的想法无疑是令人恐惧的。 作为预防措施而关闭, 几个世纪以来,冰岛居民已经学会了忍受岛上过度活跃的地质。

那么,为什么冰岛的火山如此活跃呢?

答案有两部分:其中之一与地质学家缺乏想象力的事情有关 呼叫热点, ,另一个涉及在岛屿正下方分裂的巨大构造板块。作为 地质学家, ,我都研究。

Magma runs downhill in multiple streams over cooled lava.
正如居民在 2023 年 7 月和 2021-22 年所看到的那样,冰岛该地区的火山喷发往往是流动的,而不是爆炸性的。 克里斯汀·马格努森/法新社,盖蒂图片社

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含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。它们与最近发生的一系列地震和 地面变形 这种情况正在发生。

雷达卫星数据 冰岛气象局的数据显示,格林达维克周围的大片区域在 10 天内下沉了约 3 英尺(1 米),并且 GPS站 自 10 月 10 日起,该镇相对于北美板块向东南移动了约 3 英尺(1 米)。28日至11月9.大裂纹有 破损的街道和房屋 在格林达维克。

A color-coded map shows where an area about 3 miles (5 km) long and about half a mile (1 km) wide depressed by more than 3 feet (1 meter).
11 月 11 日冰岛格林达维克附近地面变形的估计2023 年 10-11 日。海上的格林达维克和其北部的蓝色泻湖之间超过 3 英尺(深紫色)的垂直运动是由岩浆堤的运动引起的。 冰岛气象局

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。

从 2023 年 10 月开始,这种加压岩浆开始沿着裂缝向地表推进,引发地震群并产生 爆发的可能性.

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。到 11 月 11 日,格林达维克堤坝似乎已经延伸到距地表约 0.6 英里(1 公里)的范围内。14号,很快就会到达地面。

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。这也是游客经常光顾的原因 可以安全地观看熔岩流 在夏威夷或冰岛。

究竟是什么导致热点物质上升仍存在争议,但最普遍接受的观点是,它们是由源自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。

如果冰岛发生火山喷发,玄武岩熔岩很可能会相对平静地流下山,就像 2021-22 年格林达维克以东的 Fagradalsfjall 火山喷发时那样,直到流入大海。然而,当 1,800 华氏度(约 1,000 摄氏度)的熔岩遇到水时,它会闪蒸成蒸汽,引起爆炸,使火山灰飞散到大片区域。

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

一个名为的热液发电厂 斯瓦岑吉, 位于格林达维克附近,利用地下热量为数千户家庭提供热水和 75 兆瓦的电力。该工厂通过钻入火山田的井泵水。这些水沸腾成蒸汽,然后输送到发电的涡轮机和产生热水以直接为家庭供暖的热交换器。

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。蓝色泻湖现在是该国最热门的旅游景点之一。

已获得许可: CC-BY-SA
CAPTCHA

发现网站:siteUrl

^