央视网消息(记者/姚抒廷 编辑/阚纯裕):近日,位于冰岛西南部的雷克雅内斯半岛地震活动显著增加。13日,航拍显示,格林达维克小镇地面出现15公里长的裂缝并且已经开始冒烟。冰岛气象研究所警告称,该地区已宣布进入紧急状态,熔岩随时可能涌出地面。
中国地震局地质研究所研究员、中国地震局火山研究中心主任许建东介绍,冰岛火山的构造背景和岩浆作用过程决定了冰岛火山喷发是以溢流式喷发为主,通常岩浆会沿火山口或裂隙流出地表,灾害程度相对较低,灾害影响范围也仅局限于火山熔岩流流经的区域,灾害影响是局部的,当地居民及时撤离就不会造成人员伤亡。
《新闻+》记者:冰岛为何近期地震频发?和气候变化有关系吗?
许建东:冰岛地震主要受构造因素控制,和气候变化没有关系。
地震是地球内部能量释放的一种表现方式。板块构造理论认为,地球的最外层由多个不同尺度的板块组成,板块浮在热而易于流动的软流圈物质之上,彼此相对运动。板块块体内部相对稳定,而板块边界是地球内部能量释放的主要场所,所以板块交界处的活动就十分活跃。
板块边界主要有三种类型,第一种是以大洋中脊为代表的离散型边界,第二种是以俯冲带为代表的汇聚型板块边界,第三种是以转换断层为代表转换型板块边界。冰岛位于大西洋中脊上,也是亚欧板块和美洲板块的交界处,这种构造位置就决定了冰岛具有频繁的地震活动和强烈的火山喷发活动。
不管是地震活动还是火山活动,都具有周期性。地震活动需要应力的积累,当应力积累到一定程度就会发生地震;火山活动需要岩浆不断补给,补给到一定程度就会喷发。
有一个比较形象的比喻,把火山喷发比作电池的充电和放电过程,岩浆补给阶段就像充电,火山活动相对较弱,充电到达极限状态时就会放电,如同岩浆释放阶段,也正是火山的活跃期。
在应力积累时期,地震活动水平就会低一些,而在应力释放阶段,地震活动程度或者地震活动的水平就会高一些。
近期冰岛地震频发,火山活动有显著加强的趋势,说明在板块边界附近应力已经积累到了一定程度,正在释放,也意味着美洲板块和非洲板块进入了相对活跃期。
《新闻+》记者:冰岛地区的地震活动具有哪些特点?
许建东:冰岛位于离散型板块边界,张性边界造成了比较复杂的地震活动背景。既有由于构造作用形成的构造地震,也有由于岩浆活动引起的火山地震。
岩浆在上升过程中对围岩造成破坏,产生了裂隙和地震。由于该地区火山活动十分强烈,形成了震群型地震,其特点就是地震数量多、震级小。
地震每增加一个量级,其能量就会增加32倍,也就是说一个2级地震所释放的能量,相当于32个一级地震所释放能量的总和。如果从能量释放的角度谈地震,我们不能只看地震的个数,更重要的是要看地震的震级。所以其实目前发生在冰岛地区的震群型地震所释放的能量,并没有我们想象得那么大。
《新闻+》记者:冰岛频繁地震,是灾难性火山大爆发的前兆吗?
许建东:地震活动确实能够反映地下岩浆活动的状态,所以火山区的地震活动也是我们了解岩浆活动状态和进行火山喷发预警的一个重要的科学指标。地震监测主要观察的是火山地区地震活动的三大指标,地震活动的强度、震源深度和地震类型。
频繁的火山活动确实是火山喷发的重要前兆,但这并不意味着就是灾难性的火山大爆发。火山喷发所产生的灾害受到两个因素控制,一个是火山的喷发级别,喷发级别越大灾害程度越高。另一个因素是火山喷发方式,一种是强烈的爆炸式(又名布里尼式),另一种是相对安静的溢流式(又名夏威夷式)。
布里尼式的爆炸式喷发看不到流动的岩浆,而是由碎屑的岩浆以及火山气体共同混合形成的一个喷发柱,就像原子弹爆炸所产生的蘑菇云。爆炸式喷发的灾害范围通常比较大,灾害程度也比较高,火山灰的影响范围可以达到1000千米以上。
而溢流式喷发是岩浆沿着火山口或者沿着裂隙流出地表,爆炸程度低,很少有碎屑物质产生,灾害程度相对较低,灾害影响范围也仅局限于火山熔岩流流经的区域。
冰岛火山的构造背景和岩浆作用过程就决定了冰岛火山喷发是以溢流式喷发为主,会在有限的地区产生熔岩流灾害,但并不意味着灾难性的火山大爆发即将来临,所以不用过度担忧。
《新闻+》记者:此次冰岛火山活动将带来怎样的影响?
许建东:首先,冰岛是全球火山喷发最强烈的地区之一,整个冰岛火山岛也是由火山喷发作用形成的。据统计,最近1000年以来冰岛有过33次规模超过4级的火山喷发。国外也有火山学者研究表示,最近500年以来,冰岛喷出的火山熔岩量占据了全球火山熔岩量总量的三分之一。
冰岛火山从成因上看属于典型的洋脊型火山。冰岛火山的物质来源主要是玄武质岩浆。玄武质岩浆是一种基性岩浆,与酸性岩浆相比,具有黏滞系数低、挥发分含量小的特点。这两个指标就决定了冰岛火山喷发以溢流式为主,且爆炸性较弱,单次喷发级别以中等规模为主,火山喷发的灾害范围一般不会超过20公里,灾害程度相对爆炸式喷发不会那么严重。
所以,冰岛溢流式火山喷发不可避免地会给当地居民带来灾害和财产损失,岩浆流经的区域都将“不复存在”。此外,由于裂谷作用形成的裂隙也是一种非常大的地质灾害,也给当地的居民生活造成极大影响。但这种影响是局部的,并不是区域性或全球性的,当地居民只要及时撤离就能够有效避免人员伤亡。
冰岛是一个多火山、地质活动频繁的国家,是北美板块和亚欧板块的生长边界,据统计,这两个板块每年以2厘米的速度相互分离。目前,冰岛有32座活火山。平均而言,每四至五年冰岛就会发生一次火山喷发,熔岩河也逐渐造就了冰岛独特的地貌。
有些火山喷发也会造成灾难性的影响,2010年4月,冰岛南部埃亚菲亚德拉冰盖下一座火山喷发,向大气中喷出大量火山灰。火山口位于冰川下方,由于水的介入,爆炸程度更强,产生了强大的喷发柱,影响严重,因担心火山灰损害飞机发动机,欧洲航空部门关闭欧洲空域长达5天,导致约10万架次航班取消,数百万国际旅客受到影响。
11日晚,受地震影响,冰岛西南部的格林达维克镇道路开裂,建筑物损坏,当地4000人被迫紧急疏散。冰岛气象局13日称,目前当地地震活动的规模和强度在降低,格林达维克镇被疏散居民当天获准在密切监督下短暂返回家中收集一些必要物资。冰岛政府也警告称,未来几天当地火山喷发的风险仍然很大。
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