全站搜尋 電子雜誌搜尋

AD

ad970250

不錯過任何知識訊息,立即加入國家地理官方Telegram

Oct. 28 2014

致命的火山蒸氣噴發

1
  • 致命的火山蒸氣噴發

日本御岳火山在9月27日無預警噴發,噴出大量濃煙、有毒氣體與石塊,造成多名登山者死亡。位於東京以西約200公里處的御岳火山上一次大規模噴發是在1979年。Photograph by Kyodo, Reuters

日本御岳火山在一個月前突然爆發,造成嚴重生命損失。在台灣的我們也與活火山為伍,而且這些火山並不平靜。本刊特邀專家執筆,分析台灣大屯火山群未來發生噴發的可能與目前的監測工作。

 

撰文:宋聖榮(國立台灣大學地質科學系教授)

AD

ads-parallax

2014年9月27日,日本長野縣和岐阜縣境的御岳火山發生噴發,造成55人死亡和9人失蹤,是日本戰後最嚴重的火山災害。

這次噴發會造成如此嚴重的傷亡,是因為此次噴發為岩漿加熱地下水、累積蒸氣壓所引發的火山蒸氣噴發(phreatic or steam eruption),並且是在無預警或低危險性的警告狀態下所發生的。一般火山監測和防災工作是針對地底下岩漿活動所產生的徵兆,如地震、火山氣體、地溫和火山體拱起等所進行,學者對於蒸氣累積所衍生的活動徵兆並不清楚,以至於在御岳火山噴發前未有警告發出,釀成災害。

台灣位於西太平洋菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞帶,從新生代開始到全新世,都有火山噴發的紀錄。近年的研究更顯示,大屯火山群和龜山島可能在1萬年內有過噴發、且地底下還有岩漿庫的徵兆,從定義上而言仍為活火山。有鑑於火山活動可能造成的巨大災害,我們必須問:台灣是否也有火山蒸氣噴發的可能?

發生類似火山爆發的氣爆現象和巨大的聲響。這兩次地震都顯示,大屯火山群可能發生蒸氣噴發。

大屯火山群的地震

2014年2月12日,大屯火山群平等里(陽明山區)附近地底下,發生了規模4.2的地震,震央在台北市士林區附近、深度6.3公里,並伴隨像瓦斯外洩爆炸聲的巨大砰砰聲響及搖晃,大台北地區為之撼動,為大屯山區26年來首見的規模4以上之淺層地震。這次地震的成因眾說紛紜、莫衷一是,但由初步的地震波資料分析顯示與大屯火山群地區的正斷層關係密切,且氣爆的現象可能與高壓氣體快速溢出有關──這些證據都指向大屯火山群地底下有累積高壓蒸氣的能力,以及發生蒸氣噴發的可能。

在更早以前,1988年7月3日,大屯火山群山區發生規模達到5.3的地震,造成陽明山花鐘塌陷一角,且根據當地目擊者的描述,地震發生的同時在七星山北麓的馬槽橋也發生類似火山爆發的氣爆現象和巨大的聲響。這兩次地震都顯示,大屯火山群可能發生蒸氣噴發。

大屯火山未來的噴發活動

從大屯火山的火山爆裂口地形以及堆積產物來看,也可判斷大屯火山群後期的火山活動可能會以蒸氣噴發作用為主。

大屯火山群內,橫切過七星山頂和沿著冷水坑—夢幻湖—中山堂一線所呈現的裂谷,有一系列小型的爆裂火山口(圖一)。這些爆裂口的地形保存完整,顯示它們的地質年代較為年輕,但是在山頂並未發現新鮮的火山產物──這表示,這些爆裂口有可能是蒸氣噴發作用所形成的。這是因為蒸氣噴發作用時,不會有新鮮岩漿噴出地表,因此所形成的產物特徵以含有大量圍岩的岩塊和岩屑為主,呈角礫狀或尖銳不規則狀,並且不含新鮮的火山玻璃。

火山爆裂口地形(宋聖榮)
圖一:穿過七星山山頂和冷水坑保存完整的線性裂谷和火山爆裂口地形。(圖片:宋聖榮提供)

在大屯火山群山區中,這種噴發產物主要位於硫磺谷內。硫磺谷是由爆裂火山口被風化侵蝕殘餘的凹地地形,谷內所堆積的火山產物主要由角礫狀的灰黑色泥岩塊和受熱水換質的石英岩塊和顆粒所組成(圖二),從其呈角礫狀無層理、也沒有任何沉積構造的特徵可以推論,這些岩塊鮮少受到水力的搬運磨損作用,可能是直接由爆破作用所形成之碎屑顆粒堆積的產物,而其中又沒有新鮮的火山玻璃、浮石和火山岩,表示它們可能不是岩漿直接噴發的產物。這些證據指向一個可能:硫磺谷的火山爆裂口是由蒸氣噴發作用所形成的。

蒸氣噴發堆積物(宋聖榮)
圖二:硫磺谷爆裂口內的蒸氣噴發堆積物,主要是由角礫狀的黑色頁岩岩塊和熱水換質石英礫所組成。(圖片:宋聖榮提供)

總結而言,從保存完整的火山爆裂口地形和不含有火山物質的堆積產物來看,大屯火山群後期的火山活動可能會以蒸氣噴發作用為主。目前設於大屯火山群的觀測所和中央地質調查所進行的監測計畫,如地震觀測、重力觀測、火山氣體監測、溫泉水化學和水質監測、以及地溫的監測,都是針對岩漿活動所引起的徵兆,而對於蒸氣累積可能引起的噴發,則未有著墨。我們若要避免類似御岳火山噴發導致的多人死亡悲劇,有賴未來監測目標的設定、技術的開發、以及相關單位的密切配合及警報發布等。

NOV. 2020

病毒重整世界

一場肺炎大流行,改變了什麼?

病毒重整世界

AD

熱門精選

AD

ad300600

AD

Subscribe
立即訂閱
keyboard_arrow_up

AD

ad970250