作者:赵熙熙 来源: 中国科学报 发布时间:2019/5/24 10:31:52
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史上最大水下火山爆发
还在继续发展 或引发海啸

法属马约特岛附近海底的多波束声呐波显示出一座800 米高的火山轮廓和不断上升的富含气体的羽状物。图片来源:MAYOBS TEAM

 

上周,法国巴黎地球物理研究所(IPGP)所长Marc Chaussidon在查看最近完成的海底地图时发现了一座新的山峰。在非洲大陆和马达加斯加之间的印度洋海底隆起一座800米高、5公里宽的庞然大物。在以前的地图上,这里什么都没有。“这个家伙是在6个月内从零开始建造的!”Chaussidon说。

他的团队,连同法国国家研究机构CNRS和其他研究所的科学家,一同见证了一个神秘海底火山的诞生,这是有史以来最大的水下事件。“我们从未见过这样的情况。”IPGP的Nathalie Feuillet说。Feuillet是搭乘Marion Dufresne号科考船对该地点进行考察的项目负责人,研究人员于上周发布了初步研究结果。

几个月来,居住在科摩罗群岛法属马约特岛上的25万居民知道这里肯定发生了什么。法国布鲁耶斯—勒夏特尔市欧洲—地中海地震中心社会学家Laure Fallou说,从去年年中开始,他们几乎每天都能感觉到小地震。人们“需要知道信息”,她说,“他们感到非常紧张,经常失眠”。

地方政府对此知之甚少。马约特岛上有一个地震仪,但是要想对这些隆隆声的来源进行三角测量需要使用好几台仪器,而最近的仪器也在几百公里之外的马达加斯加和肯尼亚。直到今年2月,一次严谨的科学研究才正式开始,当时Feuillet和她的团队在3.5公里深的海底放置了6台地震仪,那里离地震活动发生的位置很近。

科考队本月从地震检波器上获得的数据显示,此处有一个紧密聚集的地震活动区域,范围从地壳深处20公里到50公里不等。研究小组推测是一个深处的岩浆库将熔融的岩浆注入海底然后收缩,导致周围地壳开裂并发出隆隆声。全球定位系统对马约特岛的测量也表明岩浆库正在收缩——数据显示,马约特岛在过去的1年中下沉了13厘米,并向东移动了10厘米。

科考船上的多波束声呐绘制的海床图显示,多达5立方千米的岩浆被喷发到海床上。声呐还探测到了从火山中心和两侧喷出的富含气泡的水柱。Feuillet说,她的团队并没有看到渔民报告的死鱼群,但他们从羽状物中收集了水样。水的化学成分将提供有关岩浆组成、岩浆来源的深度以及火山爆发风险的信息。

研究人员还从新火山的两翼打捞出岩石。Feuillet说:“当我们把它们拉上船时,这些石头还在砰砰作响。”这是一种高压气体被困在黑色火山物质中的迹象。

解释导致此次火山喷发的原因并不容易。大多数海底火山都是在大洋中脊上发现的,地壳的构造板块在那里缓慢分裂,使得相对较浅的岩浆库中的岩浆从裂缝中渗出。还有一些周期性冲破地壳的深地幔柱形成了一系列火山。夏威夷群岛、加拉帕戈斯群岛和附近位于马达加斯加岛和马约特岛对面的reunion岛都被认为是这样形成的。

科摩罗群岛显然是由火山活动形成的。火山链西端格兰德科摩雷岛上的卡塔拉火山早在2007年就曾喷发过。离马约特岛最近的Petite Terre火山上一次喷发是在7000年前。但是对于火山活动也有不同的解释,而这次新的喷发将会加剧这一争论。

对一些人来说,坍塌岩浆库的异常深度(在地下数十公里处)提供了线索。英国牛津大学火山学家Mike Cassidy说:“一个非常深的腔室可能与下面熔融的岩浆流是一体的。”但是,研究非洲构造的美国路易斯安那州新奥尔良杜兰大学地质学家Cindy Ebinger认为,正在缓慢将索马里与非洲大陆其他地区分隔开来的东非大裂谷的蔓延可能与此有关。

Ebinger在一封电子邮件中写道:“历史上的地震模式表明,非洲正在分裂成若干由裂谷和火山带分隔开的刚性板块。”她补充说,科摩罗群岛似乎正沿着其中一个疑似板块的北部边缘延伸。

Feuillet和她的团队还在进行更深入的研究,直到有一个完整的分析结果发表。与此同时,马约特岛上的居民仍然感到焦虑。持续不断的地震活动现在离该岛更近了,再加上新火山侧翼的海底滑坡引发海啸的可能性,都让人们感到恐慌。

Cassidy认为,新火山很深,因此可能不会在岸上引发危险的海啸。但他担心正逼近马约特岛的向西移动的小地震,这可能会引发该岛侧翼的坍塌。“这种情况肯定会引发海啸。”他说。

Feuillet打算把她的团队的任务再延长几个月,以监测这个地质谜团的发展。

 
 
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