意大利波佐利——几周前,在那不勒斯北部的索尔法塔拉火山坑发生了悲剧。一名 11 岁的男孩爬过一道矮矮的木栅栏,冒险进入白垩色的月球表面,掉进了一条裂缝中。他的父母疯狂地试图把他拉出来,就在这时,火山口空心的地面坍塌了,将他们都送进了沸腾的灰色泥浆的气坑中丧生,这家人七岁的儿子惊恐地目睹了这一切。这起事故是一起罕见的意外事件,是数百年来这个火山口有记录的唯一死亡事件。但那些炙热的气体却讲述了一个不祥的故事:索尔法塔拉是巨大的弗莱格雷平原的一部分,专家们一致认为这座具有威胁性的超级火山可能会随时开始爆发。
弗莱格雷平原——由二十几个火山口和其他火山构造组成的网络——尤其令人担忧,因为这些嵌套的火山口延伸到那不勒斯湾下方,紧邻那不勒斯大都市区,那里居住着三百多万人。与怀俄明州的黄石公园和加利福尼亚州的长谷一样,弗莱格雷平原被归类为超级火山,当它下次爆发时(不是是否爆发),可能会引发灾难性的全球事件。它在 20 万年前的爆发——在现在的欧洲是规模最大的一次——使全球天空昏暗,造成了可怕的火山冬天。根据2010 年的一份报告(这份报告引起了激烈的争论),4 万年前的一次爆发可能消灭了尼安德特人。弗莱格雷平原上次喷发是在 1538 年,为期八天的喷发在海岸边形成了 440 英尺高的蒙特努奥沃火山。
即使弗莱格雷平原再过 500 年才爆发,它也提供了一个独特的研究机会,因为它具有特殊的躁动风格。在 1538 年爆发之前和之后,这个人口稠密地区的地面经历了非常缓慢的垂直振荡,称为缓震,这种现象在世界上的任何其他破火山口中都不存在。在 1970 年代,这些运动再次变得强烈——地面每年上升和下降 10 到 15 厘米(约四到六英寸)。火山学家担心这个复合体可能正在进入另一个喷发阶段。在 1982 年缓震导致地面抬升了惊人的 110 厘米(43.3 英寸)后,这种担忧变得更加严重,随后在 1983 年,这种运动几乎完全停止了。但弗莱格雷平原并没有爆发。
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2016 年,这座火山在一个从绿色一直到橙色,然后到红色的等级中,从绿色升级为黄色,红色表示即将爆发。科学家们上次在 1983 年将其宣布为“红色”,当时道路、房屋和一家医院被突然的 110 厘米上升摧毁。超过 30,000 人不得不撤离。奇怪的、目前的沉默是否意味着威胁迫在眉睫,这有待科学解释,就像全球其他火山的变化一样。最新的研究提供了一些有趣的建议,并提供了关于地球上其他地方可能发生的喷发的见解。
确定索尔法塔拉或弗莱格雷平原的另一部分何时可能爆发的部分原因是要了解地壳下是什么。由于大部分火山口被一到两公里厚的盖层覆盖,因此很难确定地查明这一点。最近的几项研究描绘了这层保护盖之下究竟是什么的不同景象。苏格兰阿伯丁大学地球物理学和火山学专家卢卡·德·西耶纳认为,在古代空腔周围最后一次迁移发生在 1980 年代左右的静态、厚厚的岩浆储层,大约有一公里长,五到十米厚。斯坦福大学岩石物理实验室主任蒂齐亚娜·瓦诺里奥则认为,破火山口的空腔结构较少,并且容纳着影响盖层应力和应变的热的、流动的液体和气体。
这两位意大利专家都在弗莱格雷平原破火山口长大,他们很乐意赞扬对方的研究,即使他们不同意对方的研究。瓦诺里奥在 1982 年的骚乱后被疏散,她说,如果下一次爆发像过去一样是爆炸性的,而不是溢流性的(相对来说会比较温和),那么盖层下是什么对于像附近的波佐利这样的城市的人们来说真的不重要。“无论喷发涉及含有足够气体并溶解在压力下的粘稠岩浆,还是热泥流和富含火山灰的气云,波佐利镇及其周围地区都不会受到如此不同的风险暴露,”她说。换句话说,无论哪种假设预测的条件导致的结果都将是同样灾难性的。
弗莱格雷平原提供了一个有趣的研究机会,因为公司在 1982 年的恐慌之前在那里钻了近十几个地热井。这些井不再使用,现在可以进行广泛的监测,提供关于地下特征(如温度)的直接数据,并允许研究人员将岩芯钻入深层内部。“拥有岩芯就像通过窗户看到一片长期被覆盖的景观,”瓦诺里奥说。弗莱格雷平原使用的技术已经应用于其他主要火山,包括美国的圣海伦斯山、南极洲的欺骗岛、加那利群岛的泰德山和日本的阿苏山。
然而,关于这座超级火山的盖层下究竟是什么的争论,源于无法进入地热井以外的地方。2010 年,一项深钻项目获得了资金,该项目本可以穿透整个盖层,以查看下面是什么。但是,那不勒斯市长在少数专家的支持下,以担心钻探可能导致火山爆发为由,阻止了该计划。等到一个新的市政府几年后再次批准钻探时,资金已经被送到其他地方了。一些研究人员正在试图重启该项目。
德西耶纳及其一组专家并未气馁,他们在 8 月份发表了一项研究,探讨了 1980 年代剧烈的骚乱,并提出了测量和分析即使是最细微的运动和声音的新方法。他希望新技术能够消除一些对火山爆发建模的猜测。一种方法是同时监测地下水、地下岩石以及石油和天然气田,提供超越独立研究这些因素的统一数据。
所有这一切都可能使居住在世界各地火山上的人们更安全。“与地震预测不同,科学家实际上可以对火山做些什么,”瓦诺里奥说。“尽管每座火山都是独一无二的,并且可能随时改变其喷发行为,但前兆中存在趋势。这有助于科学家们更好地预测火山爆发。”
尽管有了新的工具和对有用结果的重新热情,科学家们仍然无法说弗莱格雷平原可能会在多久后爆发。“我们有危险吗?”德西耶纳问道。“答案始终是肯定的。那里有三百多万人。任何类型的爆发都将是危险的。”