“海怪”地震之謎是否已解開?

一個地質學家團隊認為,他們已經發現了去年11月在世界各地聽到的海怪地震訊號的起源。答案可能與未來的火山海嘯有關。

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


親愛的神秘動物學家們,

我非常抱歉地報告,去年11月檢測到的奇怪地震訊號實際上不是任何種類的海怪。事實上,它不是由任何生物引起的,無論是神秘生物還是其他生物。你們尋找證據的旅程必須繼續。

然而,火山學家從這個訊號中得到了非常令人興奮的東西:它可能是一座正在成長的海底火山


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法國地質調查局的安妮·萊莫因博士與她的同事迪迪埃·貝蒂爾、阿加莎·魯萊和皮埃爾·布里奧爾最近發表了一篇論文,分析了這一異常訊號。該團隊的發現絕對令人垂涎欲滴:他們認為這個訊號以及它所屬的正在進行的地震危機可能只是我們有史以來檢測到的最大規模的水下噴發。

為了解釋為什麼如此大型的事件被如此多的不確定性所包圍,我們需要了解構造背景和可用的監測裝置。

所有始於2018年5月10日的地震活動都發生在葛摩群島馬約特島的東部。該地區對有趣的地質事件並不陌生。莫三比克海峽是這些島嶼的所在地,大約在1.6億至1.17億年前馬達加斯加與非洲分裂時形成的。自那次分裂以來,情況一直非常多變:東非裂谷在該地區有幾個分支,形成了努比亞板塊和索馬利亞板塊以及維多利亞、羅武馬和盧安德爾微板塊之間的邊界。

所有這些地殼變形已經夠瘋狂了,但該地區還存在前寒武紀時期的阿斯瓦斷裂帶。它不再活躍,但它在地殼中留下了弱點,可能會影響岩漿上升到地表的路徑。如果這還不夠令人興奮,據推測該地區下方存在一個非典型的熱點,導致了葛摩群島和眾多海山的火山活動。噴發大約在1100萬年前開始,並一直持續到今天。

這一切都很複雜。研究它更困難的是,它的大部分都在一公里或幾公里的水下。不幸的是,當危機開始時,這些島嶼的地震儀裝置有限,這影響了在這一有趣的事件序列中收集的資料的質量和數量。我們無法清晰地瞭解正在發生的事情,並且由於感測能力有限,無法確切地看到正在發生的事情。但我們看到的跡象表明,這是我們一生中最令人興奮的火山事件之一。

大約在去年這個時候,馬約特島海岸附近開始出現一系列地震,讓居民措手不及。他們生活在地球構造活動頻繁的地區,但他們習慣了更為溫和的地震活動。5月15日,一次5.9級地震猛烈地搖晃了他們,讓他們知道這次地震群不同尋常。第一批地震和震顫持續到7月8日,逐漸向東南方向移動,並從大約35公里的深度上升到淺得多的15公里。這一組包含了迄今為止該系列中所有最大的地震。

第二組地震於6月26日開始,更靠近馬約特島的監測站,並於10月10日結束,沒有發生太大遷移或引起許多大型地震事件。第三組地震於7月5日開始,位於馬約特島26至42公里之間的區域,根本沒有移動,但持續了許多個月,當萊莫因和她的團隊在2月下旬提交論文時仍在繼續。除了7月13日至8月26日之間短暫的間斷外,地震活動還在繼續。

然後,11月11日發生了奇怪的低頻地震震顫。之前也發生過類似的情況,但規模較小;這一次震顫在全世界都引起了注意。它包含了一個高頻震顫和一些小的構造地震,然後是持續了20分鐘的低頻事件,讓地震儀嗡嗡作響,並引發了關於海怪的玩笑。火山學家現在從這個訊號中看到了完全不同的東西:正在移動的岩漿。

我們實際上沒有直接看到任何岩漿,但地震證據表明存在火山活動,並讓我們對可能發生的事情有了很好的瞭解。早期的地震活動表明,岩漿開始從大約28公里的深度找到通往地面的路徑。它使岩石破裂,在其上升的過程中形成了岩脈和可能的地塹。當時我們不知道,但我們正在目睹火山噴發的誕生。

在第二階段,更多的岩漿上升,擴大了岩脈,並形成了一條從岩漿房頂部延伸到地下的管道。一旦這一切發生,真正的噴發就可以開始了。(到目前為止,對於我們這些去年夏天一直關注基拉韋厄東裂谷活動的人來說,這一切應該看起來很熟悉。)

我們無法真正知道馬約特火山山腰(海平面以下兩公里或更深處)究竟發生了什麼,但我們知道發生了火山活動。岩漿可能從一個點噴發,在這種情況下,我們的探測將會發現一座全新的海山,加入到已經佈滿該區域的海山之中。可能出現了一個或幾個裂縫,是萊拉尼莊園火山噴發的海底版本,將熔岩流擴散到海底。

很可能岩脈可能沒有穿透地殼上1-2公里厚的沉積物。相反,它噴發的岩漿可能在它們下方流動,形成了一個厚厚的地塹。

無論哪種情況,我們都知道,所有這些水造成的巨大壓力阻止了氣體從岩漿中逸出,因此不太可能發生任何爆炸性事件。儘管如此,這仍然是一次令人印象深刻的噴發!迄今為止噴發的總體積約為1.15立方公里,噴發可能還會持續一年或更長時間。研究團隊認為其產量最終可能達到2立方公里左右,這將使其成為人類有記錄以來最大規模的海底噴發。我們剛剛見證了歷史的創造。

據信,岩漿房很深,因此即使它在排出所有岩漿後必然會發生塌陷,並可能發生坍塌,但它不太可能給島上的人們帶來太多問題。但研究小組不能排除其坍塌可能導致地震或海底滑坡,從而引發火山海嘯的可能性。而且我們已經看到,不穩定的海山也可能造成同樣的情況。生活在葛摩群島以及非洲和馬達加斯加沿岸的人們需要在不久的將來警惕破壞性海浪。

參考文獻:

萊莫因,安妮等。2018年葛摩群島馬約特島以東的火山構造危機。EarthArXiv,2019年2月28日。網站。

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