意大利是危险火山的活跃地区。随着非洲构造板块的地壳潜入欧亚板块之下,岩浆从下方升起,导致该国出现近十几个爆发性山脉。维苏威火山和埃特纳火山最为臭名昭著。但阿尔巴尼山——位于罗马郊外约30公里处的一组火山丘陵——一直是一个隐藏的威胁。它看起来像是已经灭绝了,因为在整个人类历史上,没有明确的记录表明它曾喷发过。然后在 20 世纪 90 年代,科学家们注意到这些丘陵正在上升,并且一场地震群震动了地面。二氧化碳从山坡的裂缝中冒出,悄无声息地杀死了流浪的动物。科学家们开始进一步挖掘——字面意义上的挖掘——并发现了过去 60 万年里发生过 11 次喷发的证据,证明该火山并非灭绝,而是处于休眠状态。
在发表于《地球物理研究快报》的一项新研究中,意大利国家地球物理和火山学研究所的法布里齐奥·马拉和他的同事认为,阿尔巴尼山现在正在从长期的沉睡中醒来。由于罗马的地理位置靠近,以及山丘中城镇的数量——其中包括教皇在冈多菲堡的避暑行宫——这种可能性吸引了科学家们进行更仔细的观察,并引发了一场关于这座火山近期危险性的辩论。
马拉的团队收集了过去 365,000 年中六次过去的喷发产生的火山灰和熔岩样本,并将它们运送到威斯康星大学麦迪逊分校的地质年代学家布莱恩·吉查那里,他利用材料中放射性同位素的衰变率作为一种原子钟,在实验室中对样本进行了年代测定。吉查的年代测定结果表明,喷发以相当规律的间隔发生,最近一次系列喷发发生在过去 10 万年中的大约每 31,000 年。但最近一次是在 36,000 年前。“静止时间已经超过了 31,000 年的重现时间,这一事实表明火山系统已准备好进行新的喷发,”马拉说。
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该系统似乎已经逾期。但这本身并不能表明火山正在进入新的喷发阶段。马拉的团队指出了许多其他指标。特别是,新的卫星数据和地质证据揭示了持续的膨胀——在过去的 20 万年中,丘陵已经膨胀了 50 米——这很可能是由于岩浆缓慢地渗向地表造成的。先前的研究也暗示了这种隆起,但科学家们不知道这种隆起是短暂的还是持续的。“很明显,这不是一个你可以称之为不活跃的系统,”哥伦比亚大学的地质学家阿尔贝托·马林维诺说,他没有参与这项研究。“对于人类来说,它似乎在很长的时间尺度上出现了这些活跃的爆发,但它确实存在。”
马拉和他的同事认为,阿尔巴尼山喷发的规律周期可以用该地区地壳的变化来解释。在火山的静止时期,上方的土地被周围的地质结构挤压在一起,保持岩浆泡的密封状态。但岩浆房内的压力不断增大,直到它可以克服上方土地的抗压强度。马拉的数据表明,这种转变发生在过去几千年里。“这就像你在烤蛋糕,蛋糕里冒出了一个气泡,”马林维诺说。“你可以看到,地表的地壳在某个时候将会分裂。”它可能已经开始打开新的通道,最终将允许岩浆突破地表。火山将爆发,系统将稳定下来,恢复到密封状态,循环将再次开始。
马拉的数据表明该系统目前正在重新填充其岩浆房,但马拉警告说,这仍然需要数千年的时间才能导致喷发。“重要的是要说,目前没有迹象表明很快就会发生喷发,”他说。“至少在 1,000 到 2,000 年内,这种事件发生的可能性非常小。”
此外,并非所有科学家都认为火山正在进入喷发阶段,这增加了不确定性。罗马三大大学的地质学家吉多·乔丹诺认为,休眠火山可能会表现出类似的火山活动迹象,他没有参与这项研究。即使没有新的岩浆渗入该系统,旧岩浆(即使在冷却时)也会继续加热上方的地面,从而导致二氧化碳释放、地震群和地面变形。“如果我们有证据——例如,一些地球物理的证据——表明发生了变化,我们必须将该证据与其他证据——例如,一些地球化学的证据——进行交叉核对,然后才能得出结论,即有不安的迹象,这意味着有新的岩浆输入,这可能会增加危险的程度,”他说。“这是最重要的一点。”乔丹诺没有看到其他新岩浆进入该系统的证据,这表明阿尔巴尼山处于休眠状态。
尽管马拉和乔丹诺对火山的当前状态存在分歧,但两人都认为它是不稳定的,并且具有许多众所周知的危险,因此科学家们需要密切关注它。“我认为最重要的结论不是对罗马的未来感到恐慌,而是我们需要密切关注并谨慎监测该地区,”马林维诺说。