在冰岛Fagradalsfjall,夜晚的喷发中,明亮的橙色熔岩流过黑色的火山地貌。

火山

火山喷发类型:平缓喷发与爆炸喷发解析


了解喷发性和爆发性喷发的区别,以及岩浆类型如何塑造火山行为

2021年春天,在冰岛西南部的一处山谷里,大地裂开,一道熔岩帘从地下涌出。24小时内,喷发区就收缩成一个小火山锥,流动性很强、移动很快的熔岩河流汇入逐渐变硬的熔岩舌

人们立刻徒步前往现场,接下来的那个周末充满惊叹和喜悦。人们聚集在缓慢推进的熔岩舌周围,感受热量,聆听火山玻璃噼啪作响。徒步者坐在附近山坡上,烤热狗,摆姿势自拍。这就是法格拉达尔火山,由于它属于一种较为平静的喷发类型,游客可以安全前往。

公元79年秋天,在后来成为意大利的那不勒斯湾岸边,大地在熊熊火焰和高耸的火山灰云中轰然爆发,炽热气体和熔融岩石流冲向周围山谷。海啸冲击着附近海岸。24小时内,整座城市都被超过20米(65英尺)的粉碎性、沸腾的浮石和熔岩碎屑掩埋。


Mount Vesuvius rising behind the ancient ruins of Pompeii, illustrating the site destroyed by a powerful explosive volcanic eruption in 79 AD.

维苏威火山耸立在庞贝遗址上方,鲜明提醒人们爆炸性火山喷发的毁灭力量。

然而,在这次喷发中,人们被恐惧攫住,拼命逃生。数千人死于席卷该地区的高速、超高温气体和岩石。这就是维苏威喷发,它已成为西方文明中最著名的喷发之一。与法格拉达尔火山不同,这次火山喷发完全不安全,因为它代表着一种相反而猛烈的喷发风格。

但这两种主要的火山喷发类型是什么?

当你听到“火山”这个词时,也许会想到混乱、破坏力强的喀拉喀托火山,或者更平静、近乎催眠的基拉韦厄火山,但它们都代表了火山喷发的两端可能性。虽然地球上几乎每座火山都有自己独特的喷发方式,而且这种方式会随着火山演化而变化,我们先来看看火山喷发类型的两个端元情况:


喷出式喷发

这些更“平静”的喷发发生在熔岩平稳、持续地从火山中流出,而不是爆炸喷发时。岩浆通常黏度较低(也就是更稀、更像液体),因此气体可以轻松从岩浆中逸出,而不会积聚压力。


Glowing lava flowing steadily from Mount Etna during an effusive eruption, with molten rock moving slowly between dark volcanic formations.

埃特纳火山上的经典喷出式喷发,低黏度熔岩平稳流过地表,而不是爆炸喷发。

这会形成缓慢移动的熔岩河流,沿着地表前行,就像基拉韦厄火山(夏威夷)和松德努库尔(冰岛)看到的那样。虽然它们仍然可能造成破坏,但通常比爆炸性喷发更不突然,也更容易预测。它们还会向大气中释放大量气体。

爆炸性喷发

这些更“炫目”的喷发发生在黏稠(也就是厚重、粘稠)的岩浆把气体困在地下时,压力不断积聚,直到猛烈释放。喷发发生时,火山灰、岩石和气体可以在几秒钟内冲上高空。这类喷发危险得多,也更难预测,就像著名的圣海伦火山(美国)和喀拉喀托火山(印度尼西亚)喷发一样。它们可以重塑整片地貌,并影响远远超出火山本身的地区和气候。

Dense column of ash and steam rising from Cotopaxi volcano in Ecuador during an explosive eruption, with dark clouds billowing into the sky.

2015—2016年喷发期间,厄瓜多尔的科托帕希火山喷出火山灰和蒸汽,展现了爆炸性火山活动的震撼力量。

当然,许多火山在其生命周期中都会先后表现出喷出式和爆炸性喷发,因为岩浆化学成分、含水量,或地下火山管道系统会不断变化。有时,就像冰岛939年的埃尔德加喷发一样,两者会同时发生。

气体的作用:喷出式与爆炸性喷发的关键因素

每次喷发的核心,都是困在岩浆中的气体。深藏地下的岩浆含有溶解气体,就像密封饮料里困住的气泡。如果岩浆又薄又稀,这些气体在上升时可以轻松逸出,压力一点点释放,熔岩便能平缓流出。但如果岩浆厚重黏稠,气体就会被困住,压力随着时间不断积聚。最终,压力大到无法承受,便会一次性以强大的爆炸性喷发释放出来。简单来说,气体能否轻松逸出,往往决定火山是流动还是爆发。


Large ash plume rising high into the sky from Eyjafjallajökull volcano in Iceland during an explosive eruption, with thick clouds of ash spreading above the landscape.

冰岛的埃亚菲亚德拉冰盖火山发生爆炸性喷发,向大气喷出火山灰柱——这说明富含气体的岩浆会形成强大、影响深远的喷发。

理解这一点,一个有趣的日常比喻是餐桌上的体验。爆炸性喷发就像摇晃后的香槟开瓶;压力无处释放,直到封口被打开,然后它就猛烈喷出,到处飞溅。相反,喷出式喷发更像从罐子里倒蜂蜜。没有被困住的压力,只有稳定、可控的流动,向外铺开。这些简单的比喻传达了同一个核心意思:当气体容易逸出时,喷发就平静;当气体被困住时,喷发就会爆炸。

(请注意,在这个美味的比喻里,香槟是低黏度(稀液体),蜂蜜是高黏度(厚液体),这与这些喷发中岩浆的特性相反;也就是说,喷出式喷发的岩浆和熔岩较稀,爆炸性喷发的岩浆和熔岩较稠。)


Molten lava being poured indoors at Lava Show, glowing bright orange as it flows and splashes onto a dark surface.

Lava Show 现场流出的真正熔岩,让人们能在安全、可控的环境中近距离观察熔岩流动。


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本文由地质学家 Jessica Poteet 撰写。收听 她在 Lava Academy 播客上的访谈。

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