經過2018年令人驚嘆的2018年,夏威夷的Kilauea火山自1983年以來一直在不斷爆發,終於休息了。經過35年的不間斷活動,目前沒有熔岩來自大島最著名的火山。
科學家認為他們非常了解Kilauea。它是世界上最受監控的火山之一,自1900年代初以來,樂器觀看了火山的一舉一動。但是2018年的噴發仍然設法帶來了驚喜。
美國地質調查局的夏威夷火山天文台的科學家克里斯蒂娜·尼爾(Christina Neal)說:“每個人都在咀嚼從這次噴發中收集的所有出色數據。” “這將持續多年。”尼爾合著發表的一項研究1月25日科學描述一些初始發現。
最新一集始於去年5月,因為熔岩從山頂火山口排出,每天以50米的速度流出。熔融的岩石沿著地下隧道和沿著稱為下東裂谷區域的區域湧出線性噴發通風口或裂縫。到八月爆發結束時,基拉韋阿摧毀了700多棟房屋,覆蓋了35.5平方公里的土地,並在該島的東南海岸增加了近300公頃的土地。
此外,從山頂火山口周圍地區的8.25億多立方米的地球倒塌,加深了基拉韋阿的火山口。這是足夠的材料,可以填充約30萬個奧林匹克大小的游泳池,位於加利福尼亞州門洛公園的USGS地球物理學家凱爾·安德森(Kyle Anderson)在美國地球物理聯盟的一次大會上表示,12月11日在華盛頓特區舉行。
隨著大量崩潰,懸崖懸掛的賈格加博物館,夏威夷火山國家公園的受歡迎的博物館和研究站遭受了破壞,無限期地關閉。
沒有人知道火山的下一步是什麼,但是Kilauea最新爆發的五個早期發現顯示了基拉韋阿的一些獨特影響。

1。真的,老熔岩解釋了為什麼一些裂縫具有額外的爆炸性。
5月13日,熔岩突然從下東裂谷區的新裂縫中爆炸。 “有這種非常響亮的爆炸聲聽起來像砲彈,”位於華盛頓州溫哥華的USGS Cascades火山天文台的地球化學家克里斯托夫·克恩(Christoph Kern)說。當時,克恩(Kern)在裂谷區工作。
一塊岩石和灰燼將數百米飛向空中。克恩說:“這讓人想起戰區。”一名沒有從附近家中撤離的男人在被裂縫炸毀的熔岩撞擊後遭受了破碎的腿。
當熔岩冷卻到足以讓研究人員收集樣品時,科學家就會感到震驚。夏威夷夏威夷大學的火山學家Cheryl Gansecki說,Kilauea“像我們從未見過的那樣爆發了岩漿”。
她說:“當我第一次退回分析時,我告訴我的學生,'你犯了一個錯誤;再做一次。'熔融的岩石是安山岩,通常在夏威夷沒有發現。
夏威夷群島以玄武岩為主導,這是一塊富含鐵和鎂的深色火山岩。與玄武岩相比,安山岩包含更多的二氧化矽和氣泡。額外的氣體使爆發額外爆炸性。安山岩通常從構造板彼此下面的地區的火山中彈出,例如在智利的安第斯山脈或太平洋西北太平洋地區的喀斯喀特山脈。然而,夏威夷不在構造板塊邊界附近。它的火山是由“熱點”燃燒的,這是一塊岩漿,從地球內部升起。
Gansecki說,安山岩也比附近裂縫爆發的熔岩還要大得多。她懷疑安山岩可能是從玄武岩岩漿中進化而來的,玄武岩在先前的噴發中被困在地下,或者是從逐漸逐漸向地球表面爬到地球表面的非常深的熔融岩石。當玄武岩岩漿長時間在地球表面下煮熟時,一些晶體可能會慢慢凝固並從液體中沉降,改變岩石的整體化學性質。
Gansecki說:“我們知道這些岩漿坐在一點點,然後被推到地面。”意識到,存在這些較老的,富含氣體的岩漿的口袋將有助於科學家更好地為基拉韋阿爆炸的潛力做好準備。
2。熔岩走得很快。
USGS夏威夷火山天文台的地球物理學家Ingrid Johanson說,2018年的噴發剝落了地球的層,以表明Kilauea的管道系統(從山頂火山口至24個活躍的裂縫)非常明顯地連接在一起。
科學家以精美的細節跟踪了火山的活動。在山頂倒塌後的幾分鐘內,傾斜的傾斜度(測量地球表面的小垂直移動)沿東裂谷區域的註冊壓力脈衝。在幾個小時內,科學家看到熔岩從山頂超過40公里的裂縫中增加了水平。
流遠
5月初,在夏威夷的Big Island上,Kilauea's Caldera在其熔岩湖上排出,刺激了幾個月的噴發,沿著該島東南部的裂縫系統,最多40公里。熔岩在東南海岸增加了近300公頃的土地(深灰色)。


見證山頂倒塌的火山學家能夠警告那些在下東裂谷區檢查熔岩流的同事。約翰遜說:“有消息說田野地質學家:'在幾個小時內保持警惕;我們認為會有一個脈搏。'
熔岩流中的潮流會導致熔融岩石的河流溢出裂縫通道的側面,這是對裂縫附近工作的地質學家的危險。幸運的是,沒有研究人員受到這些溢出的傷害。
3。火山口分階段倒塌。
這項最新的活動使科學家很少有研究火山口崩潰的機會。安德森說,自1900年以來,全世界都只觀察到其他七個火山口崩潰,但從未有這種細節。例如,在2014年,冰島的BárðarbungaVolcano經歷了類似的“活塞風格”火山口倒塌,其中一大堆陸地下面陷入了下面的火山岩漿室。但是這種遙遠的崩潰被雪和冰遮蓋了,因此難以監測。
令人驚訝的是,62個小型倒塌使Kilauea從五月中旬到八月下旬,而不是一個大,一個大。每次崩潰都刺激了700多個地震,並導致火山口地板進一步下沉,將周圍的土地推向並上升。到最後,火山的中心比啟動時低500米,而不是帝國大廈的高度。


克恩說,崩潰似乎是定期發生的,大約每25至35小時一次。那是在岩漿室內建造足夠壓力所花費的時間,此時氣體通過山頂火山口周圍的裂縫逃脫,將岩石和灰燼送入空中。隨著壓力釋放,火山口進一步沉沒。
4。微生物迅速進來。
噴發流入海洋的地方,海洋生物沿新沉積的熔岩流出現了驚人的速度。 9月,研究人員使用遠程操作的車輛來探索海底,發現了鮮黃色的,潛在的鐵氧化微生物,在高約650米深的水熱活動區域,僅在海上。
“我想知道我們是否在正確的位置,”馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋學機構的地質學家克里斯·德文(Chris German)說。 “但是我可以看到熔岩的新鮮牆在海岸線上仍在蒸。”自熔岩第一次進入水已經只有100天了。他說:“我們真的在正確的位置,已經被殖民了。”德國人和同事現在試圖識別微生物的種類。
研究這些新的生態系統可能有助於解釋在太陽係其他地方的熱液環境中如何形成生命,例如土星的月亮土豆((SN:5/13/17,p。 6)。在地球上,水熱活動很常見,在構造板相遇的情況下,這不是外星世界的好模擬,而外星人世界似乎缺乏板塊構造。德國人說,但是其他世界可能會在火山上活躍。觀察基拉韋阿和其他不沿構造邊界的其他火山燃料的熱液系統可以揭示其他天體的條件。
5。二氧化硫氣體水平穿過屋頂。
2018年,基拉韋(Kilauea)佔據了在火山上測得的一些最高水平的二氧化硫。夏威夷縣的民防發出瞭如此高的天然氣,淹沒了島上的天然氣。

克恩說,如此高的水平是“我們不經常看到的東西”。火山煙霧,也稱為VOG,是一種氣態混合物,主要由水蒸氣,二氧化硫和二氧化碳組成。眾多與火山噴發有關的危害,二氧化硫的排放會刺激皮膚和眼睛,如果吸入,則可以刺激氣道(SN:18/7/18,第1頁。 32)。
在某些情況下,每天釋放多達100至200千克的天然氣。在活動越來越大的活動之前,Kilauea每天都會通過山頂火山口的熔岩湖排放大約五千氧化硫。
現在,Kilauea似乎處於中斷。它產生的二氧化硫每天約為35噸,地震活性暴跌。除了在East Rift Zone的Puu Oo通風口周圍腫脹外,沒有太多的土地移動,這表明岩漿仍然可能在深處蔓延。尼爾說,沒有人期望火山永遠保持安靜。 “我們處於這種平靜狀態,我們只是不知道接下來會發生什麼。”