冰島火山噴發時的絢麗景象

在平靜了七個多月之後，冰島西部雷克雅內斯半島再次爆發了火山火焰，就在今年夏天。7月底和8月初，該地區發生了一系列地震，隨後熔岩從法格拉達爾火山噴湧而出，流入梅拉達利爾山谷——靠近同一座火山2021年噴發後幾乎冷卻的熔岩——讓遊客和研究人員欣賞到鮮紅橙色的新鮮熔岩，距離首都雷克雅未克市僅20英里。

如此引人注目的火山景象在冰島並不罕見，冰島是世界上地質年齡最年輕的陸地之一。整個國家都是數百萬年火山噴發的產物，並且地理位置非常適合持續的火山活動——科學家表示，最近一系列的噴發可能預示著一個強大的火山系統在沉睡800年後重新甦醒。

關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。

夏季的噴發為研究人員提供了一個寶貴的機會，可以收集關於正在發育的系統和地下岩漿運動的資料。地球物理學家 Sigrun Hreinsdóttir 說，在這個獨特且易於到達的地點進行的測量也將幫助科學家更好地預測火山噴發的時間和原因：“冰島沒有太多[遮擋視線的]植被，所以我們獲得了大量的衛星影像，這確實有助於我們瞭解正在發生的事情。對於此類事件來說，整個影像都非常驚人。”

冰島橫跨地球兩大構造板塊的邊界，這些巨大的地殼碎片像拼圖一樣拼合在一起，構成了我們星球的岩石外殼。北美板塊和歐亞板塊正以每年一到兩英寸的速度彼此分離，逐漸拉開大西洋海底，形成一條被稱為大洋中脊的海底火山鏈。隨著板塊分離，新的物質從地球地幔中升起：地幔是夾在地殼和我們星球金屬核心之間的熱粘稠岩石層。

這種物質在上升過程中部分熔化，為冰島的火山提供岩漿。但這並不是該地區熔岩的唯一來源。冰島和夏威夷一樣，位於“熱點”之上，熱點是地幔中上升的熱巖柱，由自身的浮力驅動。這為冰島的火山活動增添了更多燃料。

在冰島島上，這種岩漿來源的組合以幾種不同型別的火山形式表現出來。南部的赫克拉高聳的錐形火山更靠近地幔熱點，而現在在雷克雅內斯火山系統中形成的一系列小火山口和裂縫則是板塊邊界登陸的地方。

冰島氣象局 (IMO) 的火山災害協調員 Sara Barsotti 說：“發生在該地區 [雷克雅內斯] 的火山噴發並非起源於典型的錐形山脈，而是更多地透過地殼的開口噴發。” 這些開口的出現是因為該地區位於大洋中脊的扭結處，裂縫是由於兩個板塊以奇怪的角度分離而形成的。其中一些裂縫充滿了岩漿，最終可能噴發；另一些裂縫則讓地殼碎片彼此滑動，導致地震。岩漿在地殼中移動也可能導致地震活動，因為新的裂縫形成或擴大以容納熔岩。

隨著大洋中脊在數千年中不斷擴張，雷克雅內斯經歷了通常持續 800 到 1000 年的平靜期，然後是兩到三個世紀的壯觀噴發——研究冰島的科學家懷疑這個時期現在開始了。在 1990 年代，Hreinsdóttir（現在就職於紐西蘭地球科學研究和諮詢公司 GNS Science, Te Pū Ao）在整個半島上設定了 GPS 站，以監測陸地的緩慢移動、彎曲和屈曲，並伴有小地震。當時，沒有活躍的火山噴發。

但 Hreinsdóttir 回顧說，這些測量可能捕捉到了該地區新的火山活動的最早跡象。“[亨吉德山] 地區，在雷克雅內斯半島的邊緣，有很多活動——很多地震，”她解釋說。所有這些活動都讓科學家懷疑地下深處正在充滿岩漿房，“我們想知道這是否是雷克雅內斯可能即將甦醒的最初跡象。”

現在看來，半島正在甦醒是顯而易見的。自 2000 年代後期以來，地表下聚集的岩漿導致整個地區週期性地膨脹和收縮，隆起以容納地下熔岩的運動。

Barsotti 和她在 IMO 的同事跟蹤這些隆起的位置，並將此資訊與來自地震感測器、GPS 和衛星影像的資料相結合，試圖預測雷克雅內斯哪些地區最有可能在未來發生噴發。

在 2021 年噴發的第一個裂縫開啟之前，最後的警告訊號是一連串震撼冰島西部的大地震。大約 30 年前，自從她開始在半島上進行實地考察以來，一直渴望看到火山噴發的 Hreinsdóttir，在 2021 年只能從遙遠的紐西蘭家中觀看她的夢想成真，當時新冠疫情讓她無法出行。她說，今年八月，她去朝聖，觸摸了去年冷卻的熔岩——她的六歲兒子被 4.5 級地震震倒在地。

8 月 2 日發生的地震被證明是對第二天火山噴發的警告，事實證明，這次噴發甚至比她錯過的那次更大、更壯觀，儘管持續時間不會那麼長。“這對我來說感覺非常好，”她說。“感覺就像法格拉達爾火山只是在說，‘你好！’”

在噴發當天，Hreinsdóttir 與她之前隸屬的冰島大學的同事以及大約 1800 名其他遊客徒步前往梅拉達利爾山谷。所有人都觀看了從 Hreinsdóttir 以前的研究區域的岩石之間噴出的熒光橙色熔岩。

該地區活躍了數週，並被證明是遠足者和攝影師的熱門地點。噴發地點距離雷克雅未克僅一小時車程，因此 IMO 的火山學家使用資料和模型來評估由新裂縫噴出的熔岩和氣體對基礎設施、水質和人類健康造成的當前和未來風險。

Hreinsdóttir 期待獲得關於正在上升的岩漿的地球化學和速度的新資料，以及關於噴發如何影響鄰近火山系統岩漿的資料。現在雷克雅內斯顯然已經從八個世紀的沉睡中醒來，噴發可能會像現在這樣每隔幾年發生一次，從而提供更多瞭解該系統內部運作的機會。

“我只是希望我能活到兩三百歲，”Hreinsdóttir 說，“這樣我就可以觀察它一段時間了。”

編者注（2022 年 10 月 5 日）：本文的標題為“火山覺醒”的版本已改編收錄在 2022 年 11 月號的《大眾科學》雜誌中。本文字反映了該版本，並增加了一些為印刷而刪節的材料。