冰火山爆发

2014年，在西伯利亚永久冻土地区突然出现了众多巨坑，这引起了人们的热议：有人猜测是小行星撞击后留下的撞击坑，也有人猜测是甲烷水合物爆炸形成的。直到2018年，科学家才找到巨坑的真正成因，原来它们是冰火山的遗留物。冰火山喷发的不是熔岩，而是冰水和气体的混合物。西伯利亚出现的这些冰火山是地球上首次发现的冰火山。

在众多巨坑中，其中一个被称为亚马尔火山口，直径25米，深50米，火山口上层呈圆锥状向外扩张，下层壁垂直于地面。科学家对从火山口周围收集到的沉积物进行了分析，在测定了其中二氧化碳、氮气、氢气和甲烷的比例后发现，这些沉积物与火山口附近博瓦年科沃气田的天然气构成明显不同。这个发现驳斥了坑中气体来自附近气田的推测。样本中甲烷的碳同位素构成表明其来源于生物源烃（由生命活动形成的碳氢化合物）。因为沉积物中高级正烷较普遍，所以表明这些烃类来自被埋葬的植物残余。

科学家猜测，冰火山爆发要经历几个阶段。首先，永久冻土层上要有湖泊等水体。然后，湖水逐渐融化下方的冻土，形成一个含水土壤层（一种热因形成的侵蚀地貌，因此也叫热喀斯特）。周围的低温岩层让热喀斯特的边界被冰包裹。久而久之，热喀斯特上方的地表也结冻，形成了一个完全被冰包裹起來的封闭空间。热喀斯特中的微生物分解植物残余产生气体，让内部压强逐渐增大，直至上方的含土冰盖再也无法承受。最后，封闭热喀斯特中的气体和冰水从正上方爆发。 （摘自《大自然探索》2020年8月刊）