如果不是汤加海底火山的暴力喷发,绝大多数人都不会注意到这样一件事,在人类探索不足5%的海洋底部,散布着超过100万座圆锥形的山峰,其中高出海床一公里以上的山就有大约75000座,它们统称为“海山”。有一些超高的海山露出海面,就形成了我们看到的海岛,比如面积一万多平方公里的夏威夷岛就是其中之一。地壳活动最剧烈的地带是海底大洋中脊的部分,当熔融岩浆经过地幔沿着裂谷喷溢,就产生了海底的火山喷发。包括夏威夷在内的这些大大小小的海山就是海底火山喷发所形成的。
这些火山中绝大部分都已经衰老死亡,而有一些则正处在年轻活跃的时期,随时都有爆发的可能,高约1800米的汤加海底火山就是其中之一。据推测,这一次火山爆发释放的能量相当于人类历史上的最大核弹“沙皇炸弹”的3倍,火山爆发指数能够达到VE15级至VE16级,这种级别的火山爆发在迄今为止的1万年中只发生过51次,平均出现的间隔将近200年。
火山喷发和地震都是地球中最剧烈的表现形式,往往会相伴发生,但火山喷发带来的危害要比地震大很多。如果说大地震相当于地球出现了高血压,那么剧烈的火山喷发就意味着地球脑出血了。好在地球上80%的火山喷发都是来自海洋下面,75%的岩浆都是由海底的火山喷出的,只是由于绝大部分的喷发强度很弱,我们无法感知到而已。而陆地上的火山爆发产生的危害会大得多。
火山爆发时的强烈程度用火山爆发指数来表示,这是由美国地质调查局的两位教授在1982年提出的,简写为“VEI”,通常分为8个等级,级别越高就代表越强,每提升一个等级,所释放的能量威力相差10倍。人类历史上记载的最大一次火山爆发发生在200年前。1815年4月5日,印尼中部方圆1000多公里范围内的居民都听到了一声惊天动地的轰鸣。沉睡了5000年的坦博拉火山爆发了,大量的火山灰和气体从8公里宽的火山口冲到了45公里高的天空中,1300亿吨的火山灰和碎石弥漫在印尼上空。
3天内,480千米范围内的天空完全陷入了黑暗,从火山口倾泻下来的熔岩流淹没了山脚下大片农田后流入大海,4100米高的布拉火山山顶在巨大的冲击中粉碎。导致了700亿吨的顶部山体消失,其高度减为了现在的2851米。根据测算,坦布拉火山的爆发指数达到了VEI7级,释放的能量相当于6.2万颗广岛原子弹。火山爆发时伴随着地震导致海底地壳沉陷,引起了巨大的海啸,百米高的巨浪将位于火山旁的坦博拉镇瞬间吞没,遇难人数共计超过11万人。
而这次火山爆发带来的全球性的巨大危害才刚刚开始,整个喷发过程断断续续持续了100多天,150公里外的火山灰足足有一米厚,240立方公里的浓尘遍布大气层,太阳辐射为大幅地削弱,大部分的太阳能量无法进入地球。火山爆发所释放的硫化物是近500年来硫化物的总和,二氧化硫不仅不会像二氧化碳那样导致全球的气候变暖,相反还会造成地球的温度下降。这使得1816年全球气温平均下降了0.53度,地球上的人们经历了无夏之年。
美国出现了严重的食物短缺,连带成了经济危机,引发了宗教复兴,以及从新英格兰到中西部的大迁徙。英国的空气中到处充满了糜烂的气息,连绵不断的酸雨从天而降。随后,一场场飓风开始袭击欧洲,大量农作物因为遭到破坏导致欠收甚至绝收,饥荒蔓延,塞纳河等多条主要的河流水灾泛滥,甚至引发了有史以来最严重的流行性斑疹伤寒。当时的中国正值清朝嘉庆帝在位期间,1816年,也就是嘉庆21年,云南地区爆发了近代以来最为严重的灾荒,史称嘉庆大饥荒,出现了所谓的白骨漏雨野,千里无鸡鸣的哀景。
7级指数的火山爆发对全世界造成影响就如此巨大,那8级的超级火山爆发该有多恐怖呢?在人类历史过去的10000年中,达到8级指数的火山爆发,一次也没有发生过。但是根据地球上的地貌痕迹,我们依然能够窥视到大自然的恐怖力量。在北美洲板块下方有一小部分叫做胡安的富卡板块,1600万年前,该板块发生了断裂,沉入到了地幔中,热乎乎的地幔就迅速填充补位,巨大的温差在地下130千米深的地方导致了剧烈的局部热循环,进而形成了比地幔温度高很多的地幔热柱,地幔热柱开始加热岩石圈的底部,岩石中的一些矿物质开始融化,形成了部分熔融,岩浆就这样产生了。
但是我们知道,岩石圈的主体部分,由于巨大的压强原因,岩石中的矿物质的熔点变得很高。几乎永远不会被地幔热柱所融化。也正是因为这样,地球表面才很好地被保护了起来,避免了熔融岩浆随意地到处喷溅,而这些岩浆就会在地下四处寻找薄弱的部位,一边熔融一边流动,最终累积形成巨大的熔岩室。210万年前,熔岩室中累积的熔融岩浆已经超过了数百立方公里,在巨大的压强作用下,爆发指数为VEI8级的越桔梅岭超级火山爆发了,超过2500立方千米的喷出物涌出地面,喷发出的火山灰如果堆在福建省,将会高达20米。
随后的100多万年中,另外两次强度相当的超级火山爆发轮番上演。这三次超大规模的爆发造就出了9000平方千米的火成岩高原地形,地质学上称为黄石高原,也就是全世界第一个国家公园“美国黄石国家公园”。在黄石国家公园的地表之下,有一个3倍香港特别行政区大小的超级火山口,火山口下面蕴藏着一个直径为70公里、厚度为10公里的岩浆库,可怕的是它还在不断地膨胀。
不仅如此,黄石公园地下的岩浆含硅量达到了75%,这意味着这种岩浆的粘度非常地高,其内部的气体形成气泡之后,很难通过膨胀体积来进行减压。这样一来,岩浆里面的气体越来越多,温度也越来越高,温度越高,气体就越膨胀,随后又被高粘度的岩浆紧紧包住,无法释放,内部的压强就会变得越来越大,当今地球上最具破坏力的超级火山就这样诞生了。更可怕的是,这个巨大的岩浆库距离地面最近的距离只有8公里。
不仅如此,根据神奇的统计学,研究人员根据历史上3次超级爆发进行推测,黄石火山下一次大规模的爆发貌似就要到来了,而且比预想的时间已经推迟了40000多年。2011年1月,科学家们警告称,黄石火山或许已经进入了活跃期。研究发现,从1923年至今,黄石公园部分地区的地面已经上升了70厘米。在电影《2012》中的世界末日背景就是在黄石公园拍摄的。在电影的描述中,对世界末日到来的序幕也是由黄石火山的爆发所拉开的。
这样的超级火山一旦爆发,密西西比河以西的美国很可能就直接报废,火山灰会通过大气层覆盖全球,直接为世界带来的就是长达数年的冬季。地球上很大一部分生物都会灭绝,人类历史前所未有的大灾难就会随之发生。但是其实我们也不必过于担心,马克吐温曾经说过“世界上有三种谎言,谎言,该死的谎言,以及统计学”。科学研究表明,黄石火山爆发的可能性大约是73万分之一。针对黄石火山的潜在威胁,NASA还曾经提出过一个解决方案,建议在黄石火山中钻个洞,释放出一部分的地热,利用高压水泵原理,将这部分的地热作为新能源。
听上去还是挺靠谱的,但是实际上操作起来十分地复杂,稍不小心,不仅不能够释放地热,还会加速火山爆发,后果是不堪设想的。所以结果就是按照现在的科技水平,黄石火山的爆发是没有办法阻止的,一切看命,而火山史上的3次超级爆发,也并不是地球上出现过的最强爆发。美国科罗拉多州的拉加里塔火山拥有一个宽35公里、长99公里的巨大火山口。2780万年前,拉加里塔火山汹涌地喷出了超过5000立方公里的熔岩,这些物质足可以让整个加州的地面抬高12米。
这一次火山喷发所释放的能量相当于沙皇炸弹的5000倍。我们刚才讲了,火山爆发指数一共有8个等级,但是火山爆发指数并不是固定在这个8个等级范围之内的,而是采用开放式的尺度,比如岩浆往外渗出或者是流动,这种非爆炸性的喷发强度就是0级。而拉加里塔火山这次喷发的强度是黄石公园火山的10倍以上,所以在2004年《火山学公报》上的一份报告中,科学家认为拉加里塔火山喷发的强度已经达到了9.2级,而在地球地质运动早期,全球范围内的火山要比现在活跃得多,剧烈程度更是不可同日而语。
2.03亿年前的一天,一群在天空中觅食的翼龙猝不及防地被一大股冲破地面的水蒸气烫死,几天后,地面上出现了一条长约2000公里的裂缝,从佛罗里达一直延伸至中大西洋。又过了10多天,蒸气停止了喷发,随着一声惊天动地的巨大声响,1800万立方千米的岩浆开始从这道巨大的裂缝中喷出。扩散的岩浆1天内就淹没了200平方千米的地区,大部分的森林被烧毁,生物食物链的基础也灰飞烟灭,全球范围内的植食性动物到顶级掠食者都在饥饿中艰苦地挣扎。
由于火山喷发出的热气无法扩散,全球平均温度在数百年间迅速上升了14摄氏度,火山喷发出的大量有毒气体扩散到了大气中,使得大气中的含氧量下降到了10%二氧化碳的含量却上升到了8%。大气中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应形成的酸雨一下就是数万年,这使得地球上的植物数量进一步减少,土壤发生了严重的酸化。岩浆喷发持续了20万年后,喷发形成的火山灰遮天蔽日,地球获得的太阳能量减少了一半以上。火山喷发形成的热量耗尽之后,地球进入了大规模的冰期中,全球平均气温从30摄氏度迅速下降到了十摄氏度,数十万年间的第一场雪光临了地球。
30万年后,冰期结束,此时地球上的生命迹象已经几乎消失,剩余的少量植物苟延残喘地繁衍,终于开始制造氧气,二氧化硫的有毒气体也逐渐消散,曾经的陆地霸主、史前巨鳄在这场浩劫中几乎全军覆没,只有一些体型较小的鳄类幸运地存活到了现在。在这场灾难中获益最大的物种是恐龙,它们迅速成为了地球霸主,在以后的1.38亿年间统治了地球,这就是发生在2亿年前的三叠纪生物大灭绝,制造浩劫的火山爆发所溢出的大量岩浆,直到今天在全球范围内还能够找到痕迹。
不过现在我们并不用担心这样的事情会发生在今天。在数亿年的地质运动变化中,地球内部已经越来越稳定,对现代人类具有巨大威胁的超级火山已经越来越少。但是我们仍然需要明白一个现实,人类文明所有的成就在大自然面前不值一提,大自然的力量不容小觑,我们除了应该爱护大自然,保护自然环境之外,也要对大自然保持敬畏之心。小伙伴们对此有何看法?欢迎留言讨论,咱们评论区见!
更多精彩请关注公众号:奇思妙想草叶君
热门跟贴