冰岛最近的火山喷发正在揭开深层的秘密科学

去年12月18日，冰岛雷克雅内斯半岛的熔岩从地面喷涌而出，在寂静的夜晚爆发了一次火山喷发。 片刻之后， 席琳·露西·曼登 电话铃响了，把她从睡梦中惊醒，提醒她发生了爆炸。 凌晨 2 点左右，冰岛大学的气体地球化学家曼登和她的三名同事站在炽热的熔岩喷泉前，熔岩喷泉将雪地和云朵天空沐浴在超凡脱俗的深红色光芒中。

“那种颜色完全超现实，”曼登说。 虽然他们带了头灯，但小组很快意识到人造光是不必要的。 在熔岩光芒的照射下，该小组深入研究了他们深夜冒险的目的：收集熔岩样本并测量火山气体。

这些努力只是研究雷克雅内斯半岛最近多次火山喷发的巨大努力的一部分。 该地区的火山已经沉睡了近 800 年，但在 2021 年 Fagradalsfjall 喷发期间，它们在轰鸣声中苏醒了。 在近六个月的时间里，熔岩从 12 月爆炸以东约 3 英里处的裂缝中涌出，不断地用熔岩填满山谷。 现在，雷克雅内斯半岛在短短三年内发生了六次火山喷发，科学家怀疑该半岛已经进入了一个新的火山活动时期——可能是几个世纪地质动荡的开始。

每次喷发都让研究人员得以一睹深处的风采，让研究人员能够详细了解地表以下发生的火山过程。 这些见解帮助他们弄清楚岩浆的起源、火山系统如何随着时间的推移而演变等等。

这些研究还发现了每次喷发的熔岩之间意想不到的化学相似性，这暗示了整个半岛的深层地下联系。 “这非常令人惊讶，”说 爱德华·马歇尔冰岛大学的地球化学家，正在研究这个化学难题。 “火山在不同的地方突然出现——它们不应该互相交谈。”

但在科学兴奋的同时，人们也对生活在该地区的人们的未来感到担忧。 虽然早期的火山喷发发生在无人居住的地区，但今年冬天的火山喷发却冲破了格林达维克镇北部的地面，该镇约有 3,800 人居住，靠近火山口。 黑色床 发电厂，为雷克雅未克半岛的大部分地区提供水和电，这个半岛的面积大约 772 平方英里。 最近一次喷发发生在 2 月 8 日，熔岩从近两英里长的裂缝中喷涌而出。 与 12 月火山喷发相似的地区， 切断 热水 为数以千计的居民。 第二天，火山的咆哮声平静下来，岩浆很快又开始积聚。 根据模型，另一次喷发可能在二月底或三月初 冰岛气象局。

冰岛火山喷发是常态，因为该岛本身就是由火山火形成的。 该国是世界上仅有的洋中脊高出海浪的地方之一。 在这里，欧亚板块和北美板块逐渐相互远离，使熔岩从深处涌出，在地表喷发。 在该岛的东南部，山脊与灼热的熔岩柱重合，被称为热点，它会引发更多的火山爆发。

在远离热点的雷克雅内斯半岛，板块以一定角度被拉动，形成一系列裂缝，这些裂缝穿过陆地切入地面，引导岩浆流向地表。 雷克雅内斯山脉的火山不是从中央山峰喷发，而是经常从这些裂缝中喷出，形成熔岩洪水，看起来有点像 地图上的老虎条纹。

雷克雅内斯群岛最后一次火山活动爆发 公元 800 至 1240 年之间，当火山喷发（称为火灾）从陆地上零星爆发时。 然而，从那时起，雷克雅未克的火山就陷入了沉寂。 但 2019 年底，中部半岛开始发生地震。 这场风波持续了一年多 超过 17,000 仅记录于三月的第一周。 大片地面也开始变形，这是岩浆正在地下形成的明显迹象。 但是之后， 系统安静了。

“我们想，好吧，也许就是这样了。 这次我们不会看到火山喷发。” 克里斯汀·琼斯多蒂尔冰岛气象局地震学家 告诉哥伦比亚广播公司新闻。 “但我们错了。”

2021 年 3 月 19 日晚，雷克雅未克人终于 隆隆作响。 熔岩喷涌而过法格拉达尔山附近的土地，这是许多火山喷发中的第一次。 2022 年 8 月，梅拉达利尔火山喷发期间，熔岩充满了附近的山谷，距离酒店仅半英里。 然后在 2023 年 7 月，熔岩从早先两次喷发东北部一个名为利特利-赫鲁图尔 (Litli-Hrutur) 的地点的半英里长的裂缝中喷涌而出。

然后是 12 月的火山喷发，从格林达维克东北约 2.5 英里处的裂缝喷发，喷出熔岩 数百英尺高空。 尽管该镇居民的担忧有所增加，但该事件仅持续了 三天。 1 月 14 日早上，熔岩冲破地表，距离城镇更近。 大部分熔岩被防御墙转移， 已经竖立起来 十二月火山喷发之后。 但那天下午，当城镇边缘的城墙以南出现裂缝时，居民们最担心的事情变成了现实。 熔岩渗入城市，这似乎是灾难电影中的场景。 工人们正在险些搭建新的防御屏障 携带装备逃跑 当火墙逼近时。

值得庆幸的是，这次喷发是短暂的。 只有少数建筑物被烧毁，没有人员伤亡。 但这提醒人们，虽然早期的许多火山喷发远离人群，但雷克雅未克新的火山活动时期仍存在许多风险。 马歇尔说：“我们将以慢动作观看冰岛如何重新安排自己，重新进入自然灾害困难时期。”

从最早的历史开始，熔岩就流淌在冰岛人的血管里。 挪威人在 800 年代末火山活动最后时期定居冰岛。 一 著名故事 叙述了从公元 1000 年左右开始，议会关于成为基督教国家的讨论， 哈尔多尔·盖尔松，冰岛大学地球物理学家。 这一想法的反对者指出，这次活跃的喷发证明他们激怒了北欧诸神。 其他人则反驳说，在人类踏足该地区之前，就有许多更古老的熔岩流。

科学家们现在对火山喷发的方式和原因有了更多了解。 然而，雷克雅内斯火山每千年左右周期性活动的起源仍然未知。 吉尔森强调，这种模式并不容易研究。 地表只能看到最后的三到四个周期，因此不确定它们是否继续回溯到更早的时间。 每一次新的火山活动都会形成一层新的火山岩，埋葬了过去火山喷发的证据。 “地质历史总是超越自身，”他说。

然而，关于地下深处正在发生的事情的线索可能会在火山爆发期间出现的奇怪模式中找到。 例如，雷克雅内斯火山似乎是轮流喷发的：如果一个火山系统正在膨胀，那么其他火山系统就会安静下来。 “当时只有一个系统有能力，”吉尔森说。

这种模式暗示了该系统的深层连通性，最近的地球化学分析进一步支持了这一想法。 马歇尔说，2021 年喷发的熔岩具有“奇怪、怪异的成分”，富含所谓的不相容元素。 这种化学作用使熔岩具有独特的化学指纹，可以起到示踪剂的作用。 他们在 2022 年喷发期间发现了这种指纹，然后在 2023 年再次发现，并在 2024 年又发现了两次——所有这些出现都暗示了地下深处岩浆的共享。

“我们可以去看看它到处出现，”马歇尔说。 “这是一次奇妙的自然实验。”

然而，这种岩浆共享究竟是如何发生的仍然不确定，但答案可能是理解火山活动 1000 年周期的关键。 马歇尔解释说，一种可能性是，大量的岩浆小块徘徊在地下深处，随着熔岩的滴入而慢慢填充。 当这些岩浆团膨胀时，它们会形成新的连接，转移并合并成更大的水库，最终在地表喷发。 盖尔森解释说，另一种可能性是“岩浆涌动”，其中熔岩海啸从地幔涌入地下，唤醒整个半岛的火山。

马歇尔说，许多未知因素仍然存在。 但答案可能很快就会出现。 马歇尔和他的同事正在研究岩浆形成时间的挑战性任务，这将有助于他们揭示熔岩在出现在地表之前在地幔中停留了多长时间。

每次新的火山喷发也有望带来新的启示，帮助科学家更好地了解未来的火山危害。 因此，虽然未来爆发的可能性很高，但未来发现的希望也很大。 “冰岛是一个独特的环境，我们可以看到过程的发生是公开的，在某种程度上，在大多数地方它们总是被隐藏起来，”马歇尔说。