基拉韋厄火山口出現新湖泊

哈雷茂茂火山口內正在形成一種非常不同的湖泊

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在基拉韋厄火山頂火山口和熔岩湖戲劇性地乾涸和坍塌一年後,哈雷茂茂火山口再次開始被填滿。這發生得相當突然:7月中旬的一次飛行勘察沒有發現任何異常。但就在一週後,在7月25日的一次雷射雷達測量中,一位眼尖的直升機飛行員在火山口最底部發現了一小塊綠色的斑塊,這塊斑塊以前並不存在。

活火山的任何變化都令人興奮(並且可能令人擔憂)。它可能是一種化學沉積物嗎?光學錯覺?水?大多數在隨後幾天飛過上空的觀察者認為是水,但還沒有可見的波紋或反射。而且火山學家不可能只是走到火山口底部去看看。他們不僅要面對數百米極其陡峭、不穩定的鬆散岩石,還要面對頻繁的落石,如果他們到達那裡,還可能面臨致命的二氧化碳積聚。而且,目前派無人機進去也是不可行的:由於角度困難、氣流不可預測、當地文化因素以及國家公園的規定,安排無人機飛行需要時間。

因此,確認必須等到8月1日,當時HVO的科學家在進行直升機飛越勘察時,在綠色斑塊上發現了反射。那確實是一個小池塘!而且它正在擴大!


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那麼,為什麼一小片水如此令人興奮?原因有很多!

我們可能剛剛見證了一個火山口湖的誕生。這總是很棒,但基拉韋厄在有文字記載的歷史中從未有過由水形成的湖泊,而且在夏威夷火山觀測站建立以來也絕對沒有。因此,我們將有機會見證一個夏威夷火山口湖從誕生到很可能死亡的整個過程。

而且,當死亡來臨時,可能會非常具有爆炸性!這部分解釋了為什麼HVO的科學家們非常關注這個池塘是地下水上升(最有可能)還是雨水造成的。當岩漿沿著管道上升時,包括地下水在內的總水深對於危險至關重要。淺水,如雨水池塘,只會沸騰蒸發,而不會產生太大影響。但如果是地下水湖泊,情況可能會大不相同,考慮到地表深度可能達到70米(230英尺),而地下水位飽和的地面可能還要深幾十米。

HVO的美國地質調查局科學家預測,如此規模的火山口湖在遇到上升的岩漿時,會出現兩種截然不同的情景。如果上升速度緩慢,水只會從逐漸增強的熱量中蒸發掉,而水湖將被熔岩流取代——或者可能是一個新的熔岩湖(這是我所希望的情景)。

如果岩漿快速上升,就會發生更加戲劇性的事情,而富含揮發物的熔體是由膨脹的氣泡推動的。在較乾燥的條件下,熔岩會為我們提供壯觀的噴泉,但在這種情況下,其碎片會將熱量迅速傳遞給水,從而使湖泊沸騰。大部分水可能會迅速汽化成蒸汽,從而引發非常危險的爆炸,並在火山口附近產生巨大的破壞,並將足夠的火山灰噴入空中,在下風方向造成相當大的困擾。

我們從大約400年前的沉積物中的玻璃狀熔岩碎片中得知,基拉韋厄火山曾經有一個火山口湖,並且之前熔岩噴泉的碎片曾迅速冷卻。水實際上使熔岩快速凍結,以至於其中溶解的揮發物(如水和硫)的含量介於未噴發的岩漿和普通熔岩噴泉中的物質之間。真棒!

那麼,為什麼現在發生這種情況,而不是在熔岩湖乾涸和火山口塌陷到當地地下水位以下之後立即發生呢?不是因為留下了一個像排水溝一樣的大洞——岩漿一排出,塌陷產生的碎石就填滿了管道。在此之前,極其熾熱的熔岩湖及其充滿岩漿的管道很好地阻止了水進入山頂,而塌陷似乎使地下水位下降。即使在熔融物質排出後,周圍的岩石仍然很熱!它們只是現在才冷卻到水可以在那裡保持液態的程度。隨著岩石進一步冷卻,水位將繼續上升,最終可能與周圍的地下水位達到平衡。我們最終有望獲得一個像樣的火山口湖。

隨著池塘的擴大,它將為我們提供大量關於基拉韋厄地表以下地面結構的資訊。目前溫度高達70°C (158°F)的水溫告訴我們,山頂岩石內仍然存在大量的熱量。水填充池塘的速度為我們提供了寶貴的線索,不僅關於火山口周圍的地面孔隙度,還包括整個區域的孔隙度。我們將瞭解到地下水如何透過其孔隙、裂縫和斷層移動的細節,而這些細節我們之前不可能知道。而溶解在水中的化學物質顏色將告訴我們它所流經的岩石的化學成分以及它所遇到的火山氣體的化學成分。目前,它的藍綠色和乳白色綠色可能是由硫化物和鐵離子引起的。如果不同的礦物質溶解到水中,或者細菌開始在那裡繁殖,可能會出現新的顏色。

一旦技術難題得到克服,HVO的科學家弄清楚如何安全地獲取池塘水樣,我們將瞭解更多資訊。他們還必須在夏威夷文化的限制範圍內工作,夏威夷人將基拉韋厄火山視為神聖之地,以及負責保護該地區自然美景的國家公園管理局的限制。他們在處理此類挑戰方面擁有豐富的經驗,因此他們應該很快找到解決方案。

很快我們就會有更多資訊,當我們有資訊時,我一定會及時更新。在此期間,請享受基拉韋厄最新湖泊的成長!

您可以在這裡透過HVO的即時網路攝像頭觀看池塘的生長

*我剛剛瞭解到的最有趣的事實之一是,熔岩噴泉中的岩漿在到達地表之前就已經開始碎裂了!由於某種原因,我一直認為它只是在出現後才分解。

參考資料

美國地質調查局火山觀察問題

有水還是沒水:這才是(或曾經是)問題

HVO現在正在追蹤基拉韋厄山頂的水池,而不是熔岩

哈雷茂茂的水意味著什麼?

美國地質調查局火山臉書帖子和評論

哈雷茂茂有水? #基拉韋厄 #哈雷茂茂 火山口現在有幾個熱液池

在本週的#火山觀察#HVO 正在追蹤水池

夏威夷火山觀測站(Hawaiian Volcano Observatory)在基拉韋厄火山口的西緣架設了一個臨時監測攝像頭

哈雷茂茂火山口(Halemaʻumaʻu)中的水意味著什麼?

其他來源

美國地質調查局火山災害專案:基拉韋厄火山照片和影片年表

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