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Dec. 14 2020

偏遠阿拉斯加火山群島可能是單一座巨大活火山

  • 阿拉斯加的四山群島其實擁有六座火山,其中幾座如圖中所示。不平靜的克里夫蘭山(位於中間)是阿留申群島中最活躍的火山。研究這個島鍊的火山災害對上方頻繁的空中交通至關重要。「我們講說它是非常偏僻的地區,它真的是,不過當你往上到達九千多公尺的高空時,每天就會有(數萬)人從這裡通過。」地球物理學家約翰.包爾說。PHOTOGRAPH BY NASA

    阿拉斯加的四山群島其實擁有六座火山,其中幾座如圖中所示。不平靜的克里夫蘭山(位於中間)是阿留申群島中最活躍的火山。研究這個島鍊的火山災害對上方頻繁的空中交通至關重要。「我們講說它是非常偏僻的地區,它真的是,不過當你往上到達九千多公尺的高空時,每天就會有(數萬)人從這裡通過。」地球物理學家約翰.包爾說。PHOTOGRAPH BY NASA

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一項針對偏遠島群的初步分析顯示,過去被認為是各自獨立的數個小火山,其實很可能是單一座龐大的活火山。

12月7日在美國地球物理聯盟(American Geophysical Union,AGU)秋季大會上發表的證據顯示,阿拉斯加南部海岸外的一連串火山島,極可能同屬於單一個龐大的破火山口(caldera)。如果事實如此,這個新揭露的巨大火山很可能曾有過一次大爆發,規模足以讓聖海倫火山(Mount St. Helens)1980年那次災難性爆發相形見絀。

而此處談論的這個龐然大獸,它的特徵就是阿留申群島(Aleutian Islands)中被稱為四山群島(Islands of the Four Mountains )的一群呈半圓形分布的山峰。這些長期以來被認為是彼此獨立的六座火山──包含賀伯特(Herbert)、卡萊爾(Carlisle)、克里夫蘭(Cleveland)、塔娜(Tana)、烏利亞加(Uliaga)和卡加米爾(Kagamil)──實際上可能是一個更大的破火山口邊緣的一系列相連的噴發口。

然而即使這項推測被證實了,它的結果也不一定就預示未來會有大災難發生。

「這個新的研究結果不會改變它的危險性,」7日在AGU大會上發表這項研究成果的美國地質調查局(USGS)和阿拉斯加火山觀測站(Alaska Volcano Observatory)的地球物理學家約翰.包爾(John Power)說:「我們並不是要預報什麼危險情況。」

尋找巨獸級火山

當科學家在2014年首次航向四山群島的時候,並沒有要尋找大爆發的證據,而是關注在該地區的考古學上。接下來幾年內出發的第二個團隊,則是要調查地底支撐火山的地殼構造。

研究人員調查了當地的地質,並且使用一整套科技來研究這個區域,包括用地震儀(seismometers)來偵測出微小地震,以及進行化學分析來了解地面散發的氣體組成。然而就在他們處理資料時,令人費解的特徵不斷地出現,直到最近他們才領悟到那或許是來自於一個巨大而古老的爆發事件。

第一個謎團就是由四山群島火山所形成的奇怪半環形。有一種解釋就是那可能是個破火山口。

破火山口的形成源自於一個巨大的岩漿庫突然清空,它上方的地面因此崩塌,在地表形成一個寬度介於1.6到48公里的巨大下陷窪地。形成破火山口時會產生許多裂隙,岩漿可以從其中通過滲出地面,所以火山群時常沿著破火山口的邊緣或中心出現。

在這種情況下,研究人員懷疑四山群島的火山也許代表一系列相連的地質結構,環繞著一個可能有19公里寬的破火山口,他們認為它就躺在寒冷的太平洋海水表面下數百公尺深處。

「如果它在陸地上,那問題就很簡單,」卡內基科學研究所的火山專家以及這個計畫的主持人之一戴安娜.羅曼(Diana Roman)說:「可是它是在海裡,所以事情變得極端困難。」

另一個謎團則是發現了一種被稱為熔結凝灰岩(welded ignimbrites)的岩石。這種物質的形成來自於大規模噴發時落在地面的燒灼火山灰,它的厚度大到讓灰燼顆粒熔結在一起而成為固體岩石,皮特.司特靈(Pete Stelling)解釋說,他曾經加入2015年期的研究,但是沒有參與這次新分析。

這些令人費解的資料,按羅曼的說法,引起研究團隊開始「翻天覆地」來尋找其他有助於解釋這個現象的資訊。他們收集了各式各樣的證據,包括衛星觀測的重力異常(gravity anomalies)資料,以及這個地區在二次世界大戰結束後不久所做的海底深度測量(bathymetric surveys)。雖然解析度不高,但是繪製出的海底地形圖卻暗示有數道彎曲的山脊結構,以及一個超過121公尺深的凹地,有可能是破火山口的一部份。

如果他們的懷疑被證實了,團隊相信這個潛在的水下盆地結構也許是一次只差沒標上「超級大爆發」標籤的火山爆發事件所造成的結果。

「雖然在這種種的證據裡,每一項都不是很確定,」包爾說:「不過當這樣的證據得到的愈來愈多,它就變成很有力的論點了。」

↑↑↑↑↑101科學教室:火山

很大,但不是最大

研究團隊對這個結構還存在的許多未知處也很謹慎,其中之一就是他們還不確定破火山口的大小,也不知道它究竟是由一次大爆炸還是多次較小的爆發所造成的。

不過就算那是個單次事件,在地質史上它和世界其他地方的事件相比,也只能算是一個中型的爆發,羅曼指出。例如,一份很粗略的計算得到的四山群島爆發規模,差不多是64萬年前震撼了黃石國家公園(Yellowstone National Park)的事件規模的十分之一,沒有參與研究團隊的奧勒岡州立大學火山學家亞當.肯特(Adam Kent)說,「它可能會改變世界,」他說:「但還不至於終結世界。」

儘管如此,這份初步研究確實提供了吸引人的線索來協助科學家更了解這個區域當前和未來可能發生的災害。

「這為未來的研究調查提供了一個非常好的背景故事,」賈姬.柯普蘭奧爾巴克(Jackie Caplan-Auerbach)說,她是西華盛頓大學的火山與地震學家,沒有參與這個研究團隊。

 

延伸閱讀:印度的早期人類,是否熬過200萬年來最大的火山爆發? / 偏遠火山上的新種葉趾虎

 

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