降雨居然能导致火山喷发?
2020-05-29
学生导报·东方少年 2020年2期
一般来说,火山的爆发是由于地质构造运动、板块活动等引起,但是你知道吗?降水量过大,居然也可能引起火山大爆发。
位于美国夏威夷岛东南部的基拉韦厄火山,不仅是世界上最大、最壮观的火山口之一,也是世界上最年轻的活火山之一,活动力非常旺盛。研究人员考察了2018年基拉韦厄火山的爆发情况,试图探寻本次火山喷发的原因。
一般来说,在火山喷发前,火山内部的岩浆会不断聚集,并持续给地表的岩石产生压力,当壓力足够大的时候,岩浆就会突破岩层到达地表,最终导致火山喷发。但是让研究人员感到疑惑的是,基拉韦厄火山喷发前,并没有观察到明显的地面隆起,用传统的理论并不能很好地解释此次火山大规模喷发的原因。
如果不是内部作用的话,会不会是外力的作用呢?带着这个疑问,研究人员将目光转向了降水。结果就有了一个惊人的发现,在火山爆发的前几个月里,夏威夷出现了异常的连续强降水!在此期间,当地总降雨量高达2.25米,而过去19年该地区同一时期的降水多年平均值仅为0.9米。
难道这次异常的火山喷发是强降雨引起的?
接下来的分析结果更让研究人员为之振奋,他们发现火山喷发前期的强降雨形成的雨水沿着火山岩的裂缝和孔隙不断下渗,最深到达了地下2.9公里,导致基拉韦厄火山岩石内部的孔隙压力在喷发前夕和喷发期间上升到了近50年来的最高值,进而弱化并破坏了岩层结构,使岩浆得以进入岩脉。
也就是说,并不是地下岩浆压力增大了,而是降雨带来的压力导致岩石间裂隙更加脆弱,最终诱发了本次火山喷发。研究人员接着建立了火山喷发的模型,模拟了不断累积的雨水在深层岩石缝隙的下渗过程。结果表明,雨水确有可能渗入岩石孔隙使压力增加。不断增加的岩层含水量削弱了火山的结构,使岩浆可以更容易进入岩石孔隙,最终导致火山爆发。