从冰岛风景如画的南海岸的公路和桥梁上,可以看到米尔达尔斯冰川和位于其下的卡特拉火山的景观。

2025年8月29日

火山

卡特拉火山:冰岛的沉睡巨人

卡特拉火山,是冰岛最强大且最著名的火山之一,隐藏在冰岛南部的米达勒斯冰川下。它的名字令人敬畏,因为卡特拉的火山爆发历史上有时候是灾难性的,改变了地貌和人们的生活。在本文中,我们将探讨卡特拉的地质特征、它丰富的历史、著名的1918年喷发以及今天存在的风险。

卡特拉火山的重要地质和地理亮点包括:

请记住,这里有一个地质术语词汇表

  • 类型:冰下层状火山,塔亚形态。

  • 火山口:直径约10公里(超过6英里),被厚冰盖覆盖。

  • 活动:自九世纪冰岛定居以来,至少喷发了20次。

喷发风格:主要为爆炸性喷发,但偶尔也会有大规模裂缝样的溢流喷发,这些喷发会因火山喷发产生的热量融化上覆的冰,导致巨大的冰川暴洪(冰川外溢洪水)。

火山灰沉积:卡特拉的玄武岩和稀有硅酸盐火山灰层广泛分布,有些甚至到达欧陆。

位置:位于米达勒斯冰川下,距维克正北约20公里,距雷克雅未克东南约180公里。

冰岛气象局监测到的2025年在卡特拉火山附近记录的地震图,显示了米达勒斯冰川下的地震活动。

卡特拉,全球闻名的埃亚菲亚德拉火山的活跃的大姐,被误认为是休眠火山。尽管这个火山在现代(即最近几十年)没有爆炸性喷发,它比其引起航空中断的邻居埃亚菲亚德拉火山在历史上更活跃且破坏性更强。事实上,由于其位于厚冰川下,许多较小的喷发很可能由于检测有限而发生,包括自1950年以来可能的三个事件。在缺乏现代测量和持续观测的情况下,历史记录主要描绘了火山的爆炸性历史。然而,卡特拉拥有延续数十万年的戏剧性、深远的历史。

史前时代:史前喷发

卡特拉火山形成于80万多年前,其喷发历史很大程度上被上一个冰川冰河时期约1万年前的侵蚀抹去。即使没有书面记录,科学家也可以通过描绘整个冰岛和邻近大陆的火山灰和火山灰层追踪喷发历史。卡特拉的史前活动以大规模喷发为标志,其中一些对全球气候产生了显著影响:

公元前6600年:沉积岩核心证据表明一次重大喷发,灰烬沉积遍布整个北大西洋地区。

公元前2900年:一次大型喷发在格陵兰冰核中留下了大量火山灰沉积,表明影响范围广泛。

公元前1500年:卡特拉在这一时期的活动与欧洲树木年轮和北极冰记录的严重气候冷却有关。

这些古代喷发凸显了卡特拉在冰岛及远方潜在的广泛影响。如果你对南冰岛在大规模、富含火山灰的喷发后可能的样子感兴趣,Netflix的系列剧卡特拉展示了维克镇和周围干涸河流平原被厚厚的灰烬和沙子覆盖。

不仅如此,与卡特拉相关的渐进喷发也不应被低估。卡特拉的岩石记录中记录了三次大型裂缝喷发,最后一次是在939年冰岛定居后不久发生的,以埃尔贾喷发为开始。这些喷发类似于雷克雅尼斯半岛上的费加达尔斯山和桑德努库尔的喷发,但长度和输出成倍增加。被称为埃尔贾的这次喷发以及现在熔岩栖息的峡谷,创造了冰岛有史以来记录最长的裂缝系列,近80公里(50英里)长,并且在喷出熔岩体积方面是上千年来最大的渐进喷发。在将近一年的喷发期间,这些裂缝沉积的熔岩区域相当于整个首都大都会区及其周边。由于最初的冰-岩浆互动爆炸,这次喷发也有关联的火山灰在格陵兰发现,并将气体和气溶胶排放到大气中,对全球气候产生了多年的影响。

Rare historical photo of Katla volcano erupting in 1918, showing a massive ash plume over Iceland’s snow-covered landscape.

卡特拉强大的1918年喷发将巨大的火山灰云喷射到天空中,标志着20世纪冰岛最显著的火山事件之一。

现代历史记录中的卡特拉喷发

自从九世纪冰岛定居以来,卡特拉火山已经生产了20多次显著的爆炸性喷发,包括上面提到的埃尔贾。其中四次喷发被评为VEI-5;其中一次喷发显著导致雷暴形成的闪电导致两人死亡。1918年卡特拉的喷发是其最声名狼藉的事件之一,仍然在文化意识中新鲜,被人们记住因其力量和后果。由于第一手对这次喷发的描述表明维克镇的人担心先前的地震事件是卡特拉觉醒的信号,这表明这个火山在文化历史记忆中存在了数个世纪。

时间线:始于1918年10月12日,持续约24天。

前兆:在爆发前几小时,在维克镇感受到和观测到的地震活动。

爆炸性:被分类为VEI-4事件;20世纪冰岛最大的喷发之一。

冰川外溢洪水 - Jökulhlaup:灾难性的冰川洪水,释放出约8立方千米(2立方英里)的融水;携带巨大的冰山和沉积物,重新塑造了米达尔桑杜尔平原并在一些地区将冰岛的海岸线延伸了多达5公里。

火山灰和灰尘沉降:火山灰云遮天蔽日并伴有频繁的闪电,沉积记录遍及冰岛乃至远至欧陆;沉降严重影响农业,通过污染水源和掩盖农田。

环境影响:显着的二氧化硫释放,导致地区气候异常。

人类影响:没有人员伤亡直接归因于喷发,尽管农田和基础设施的破坏导致当地社区的困难。

Historical photo of icebergs formed after the massive glacial outburst flood caused by Katla volcano’s 1918 eruption in Iceland.

卡特拉1918年喷发后随之而来的灾难性冰川外溢洪水(冰川暴洪)遗留下来的冰山。注意右边的人以比较大小。

洪水并不仅止于初始喷发,但在将近一个月的事件中持续以间歇的脉冲发生。洪水在泛滥平原上沉积的冰山是如此之大,它们在那里停留了数月,而一个1700米长×500米宽×130米深的冰峡谷则是由最初的洪水暴发在冰川中切割出的。这些洪水快速传播,加之广泛性,使它们有时是这些大型爆炸性喷发中最危险、最具生命威胁的部分。

关于喷发本身,火山灰沉降,主要是灰,已记录为在喷发期间于冰岛某地每天都在下降。之后的绘图揭示20,000平方米的地区沉积了0.5厘米或更大的火山灰层(相比之下,冰岛的首都大都会区为略少于800平方米)。如洪水一样,火山灰沉降也有明显的脉冲,持续时间最长的为连续13小时,附近沉积3-4厘米灰。

附属传说:卡特拉的熔岩秀连接

卡特拉的故事在维克镇的熔岩秀展厅中讲述。在1918年,我们的联合创始人Júlíus的曾祖父(原始的熔岩先生)就是骑马放羊的一群人中的一员,在米达尔桑杜尔(冰川洪泛平原)上作业。他们先是听到低沉的隆隆声和巨大的爆响声。当他们看到一堵约2-3米高的水墙以速度向他们驶来时,他们被迫赶上最近的山丘,勉强逃脱活命。不幸的是,他们的牲畜无法幸存。其他第一手帐户描述了怎样巨大的冰山被沉积在农场的人们的院子里,夜晚被完全遮蔽,只有频繁的闪电闪烁,因为掉下来的火山灰和灰尘太多。1918年的喷发是卡特拉破坏性潜力的一个警示,特别是它释放突然而大规模洪水和广泛火山灰沉降的能力。

有趣的事实!在我们的维克和雷克雅未克的地点融化的所有熔岩都来自于1918年卡特拉的喷发熔岩。

现代喷发证据与下一次大型喷发

自1918年喷发以来,卡特拉没有发生过任何爆炸性的冰面以上喷发。然而,有多个未确认的关于发生过热产生事件的地下活动。2011年,在埃亚菲亚德拉火山喷发一年多之后,测量到了一些与地下岩浆移动一致的地质信号,随后发生了一场破坏性的冰川暴洪。这次外溢洪水在旅游旺季摧毁了一座环岛公路上的桥梁,导致旅行者和整个城镇被困,无法获得资源。

在该事件发生前数月,卡特拉被覆盖的冰川上别的GPS站记录到了隆起(地面上升)。洪水前几周,记录到了谐波振动。这种低频、长时间的声学信号是岩浆上升的主要、显著标志。随后是一阵非常浅的地震群。这些关键指示与冰川外泄洪水相结合,令地质学家相信发生了一次轻微的喷发或水热/地热事件。在缺乏喷发的实际证据(熔岩、抛掷物、火山灰、火山云)的情况下,这些事件的起源仍不明确。

这使得科学家和当地人都在思考下一次大型卡特拉喷发何时将发生,以及是否会有预警迹象。有个未经验证的假设是埃亚菲亚德拉火山喷发后总有卡特拉喷发,这是“相关性不一定为因果关系”的一个例子。历史上自记录以来,埃亚菲亚德拉火山只有4个喷发数据点,与此同时至少有16次卡特拉喷发与其它任何火山活动无关,且2010年大规模喷发后有未确认的卡特拉喷发,因此这一趋势无法确定。此外,在冰岛国夏季“温暖”的时候,浅层地震活动因冰的移动和融化而增多,以及较小的冰川暴洪,可能遮蔽潜在的岩浆信号。例如,自今年年初以来,米达尔桑杜尔发生了390场地震,但自5月1日以来发生的地震就达到314起。

考虑到这些因素,最清晰的前兆似乎是:

  • 火山口隆起(地面上升) - 喷发前几个月到几周

  • 地震群 - 几个月至几周前,较大事件几小时前

  • 谐波振动 - 最有可能出现在几周到几天前

  • 火山口冰的融化 - 如果看到,可能是在几个月到几周前的预示

  • 硫磺味或蒸汽 - 如果出现,很可能在仅几小时前

鉴于卡特拉自现代测量和观察技术问世以来尚未喷发,至今没有明确的预兆数据。科学家依赖类似情况和道听途说的证据来制定关于卡特拉在喷发前的假设。

当然,每个人都在问的是卡特拉什么时候会再次喷发呢?这显然不是很容易回答。目前,没有地质物理迹象表明卡特拉正在准备喷发,但根据喷发趋势,一场大规模喷发将在不久的地质时间内发生。从卡特拉的统计数据来看,喷发之间的平均时间间隔为20到90年,平均为48年。因此,从1918年至今的107年时间超过平均数1.34个标准差,而且卡特拉发生爆炸性喷发的概率为92%。然而,无法确定下一次大喷发是下个月还是50年后,并且火山何时喷发完全取决于它们的意愿。

Scenic view of Mýrdalsjökull glacier with Katla volcano hidden beneath the ice in South Iceland, surrounded by rivers and lush green landscape.

米达尔桑杜尔冰川,其下沉睡的强大卡特拉火山,塑造了冰岛戏剧化的风景。

卡特拉当今的风险

那么,为什么要担心卡特拉喷发呢?自1918年以来卡特拉的沉寂提高了对大规模喷发潜在风险的担忧,考虑到积累了大量岩浆经历的时间。看到2010年隔壁埃亚菲亚德拉火山喷发和2011年区域临近的格里姆斯沃特的喷发后,目前的风险可能包括:

地震活动:在米达尔桑杜尔冰川下增加的地震群可能导致冰层的震动坍塌,在极大暴洪洪水前,并可能在区域内和冰川顶以及沿线的旅游景点感觉到。

冰融与洪水:喷发可能迅速融化大量冰川冰,进而产生灾难性的冰川暴洪,威胁附近社区和基础设施,包括冰岛主要公路1号路和维克村庄。

航空旅行中断:卡特拉喷发产生的火山灰云可能影响跨大西洋航线,就像2010年和2011年发生的那样。

气候影响:卡特拉潜在排放出的二氧化硫可能导致短期气候冷却,其影响可能感觉到全球。

准备和资源:冰岛在对喷发事件的准备方面非常熟练,但由于是一个小岛国家,人员和资源是有限的,可能给救援、政府和执法机构带来压力;与不如当地人熟悉火山安全和警告标志的旅行者的加入,增加了一种不确定的因素可能影响撤离和封路工作。

卡特拉产生的熔岩和火山灰体积

卡特拉的喷发因其产生的巨大熔岩和火山灰体积而著称:

熔岩:虽然卡特拉的喷发主要是爆炸性的,但一些事件产生了大量的熔岩流动。仅1918年的喷发就产生了显著的熔岩沉积,重塑了当地景观。

火山灰:卡特拉的火山灰产量是冰岛火山中最大之一。估计一些喷发释放了超过2立方公里(0.48立方英里)的火山灰,其层次扩展至欧洲和格陵兰。

冰川洪水沉积:喷发产生的外溢洪水运输了大量冰川沉积物,进一步转变了周围的平原。

这种丰富的输出彰显了卡特拉的力量,不仅增加了其本地危害,还带来了广泛的地质影响。

与世界著名火山的比较

为了理解冰岛的火山地貌以及卡特拉于其中的位置,看一些全球火山统计数据来设定场景是有帮助的。在1600年以后的203次VEI-4或更大规模的火山喷发中,31次发生在太平洋火环之外。像这样的隐没构造位置主导了全球火山地貌,平均而言,与其他地质环境相比,喷发量大得多且频繁。这样看来,31次喷发中有22次发生在冰岛。冰岛的火山是世界上最大规模的非隐没系统。在这22次中,惊人的是有8次均可归因于卡特拉。

*上述洋上

进一步提供上下文,卡特拉的活动可以与几个知名火山相比较,以突出其独特特征:

维苏威火山(意大利):卡特拉和维苏威都能产生爆炸性喷发。著名的公元79年喷发为VEI-5,产生了一股致命的火山碎屑流和灼热的火山灰沉降,而史前的喷发被假设为VEI-6。然而,卡特拉的冰川暴洪增加了维苏威火山所没有的洪水维度。

圣海伦火山(美国):卡特拉的喷发与圣海伦火山在爆炸力上可相媲美,1980年的喷发也被归类为VEI-5。然而,同样地,卡特拉的冰下环境增加了大洪水的风险。

皮纳图博火山(菲律宾):上百年中最大规模的火山喷发,这次VEI-6喷发断续持续了一年多,与上面列出的火山相似,产生了致命的火山碎屑流。卡特拉产生了较小的火山灰云,喷发历时时间通常比皮纳图博短。

喀拉喀托火山(印度尼西亚):被称作有史以来人类记录的最响亮的爆炸,这次VEI-6喷发导致了持续五年的火山冬天,并摧毁了整个岛屿。两个火山都可以通过火山灰和气体排放产生全球气候影响,尽管卡特拉的喷发通常较不频繁和通常不在同样的规模上。

埃亚菲亚德拉火山(冰岛):卡特拉的喷发通常较大且破坏性更强,具有更大量的火山灰和更广泛的洪水。所以在2010年经历的事情随着卡特拉喷发可更广泛和有效。

雷克雅尼斯(冰岛):这些喷发几乎都是主要的裂缝风格喷发,只有很小的与地下水的冰-岩浆互动爆炸。卡特拉有与雷克雅尼斯看到的类似费加达尔斯山和桑德努库尔的渐进裂缝喷发,但在更大、更长、更致命的规模上。

卡特拉的独特组合包括爆炸力、气体排放、冰川洪水和广泛的火山灰降落,使其成为冰岛中最危险的火山之一,但也因其对全球和地区大气和气候的影响受到关注。虽然卡特拉并不“过期”也不“沉睡”,总结上,在每年过去中,卡特拉更趋向再喷发。在雷克雅未克或维克的熔岩秀站一站,会有准备和关于卡特拉的可能性的信息和惊叹。

参考资料:

本文由杰西卡·波特特撰写。这是她在岩浆学院播客的一个采访


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