本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
亲爱的神秘动物学家们,
我非常抱歉地报告,去年11月检测到的奇怪地震信号实际上不是任何种类的海怪。事实上,它不是由任何生物引起的,无论是神秘生物还是其他生物。你们寻找证据的旅程必须继续。
然而,火山学家从这个信号中得到了非常令人兴奋的东西:它可能是一座正在成长的海底火山!
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法国地质调查局的安妮·莱莫因博士与她的同事迪迪埃·贝蒂尔、阿加莎·鲁莱和皮埃尔·布里奥尔最近发表了一篇论文,分析了这一异常信号。该团队的发现绝对令人垂涎欲滴:他们认为这个信号以及它所属的正在进行的地震危机可能只是我们有史以来检测到的最大规模的水下喷发。
为了解释为什么如此大型的事件被如此多的不确定性所包围,我们需要了解构造背景和可用的监测设备。
所有始于2018年5月10日的地震活动都发生在科摩罗群岛马约特岛的东部。该地区对有趣的地质事件并不陌生。莫桑比克海峡是这些岛屿的所在地,大约在1.6亿至1.17亿年前马达加斯加与非洲分裂时形成的。自那次分裂以来,情况一直非常多变:东非裂谷在该地区有几个分支,形成了努比亚板块和索马里板块以及维多利亚、罗武马和卢安德尔微板块之间的边界。
所有这些地壳变形已经够疯狂了,但该地区还存在前寒武纪时期的阿斯瓦断裂带。它不再活跃,但它在地壳中留下了弱点,可能会影响岩浆上升到地表的路径。如果这还不够令人兴奋,据推测该地区下方存在一个非典型的热点,导致了科摩罗群岛和众多海山的火山活动。喷发大约在1100万年前开始,并一直持续到今天。
这一切都很复杂。研究它更困难的是,它的大部分都在一公里或几公里的水下。不幸的是,当危机开始时,这些岛屿的地震仪设备有限,这影响了在这一有趣的事件序列中收集的数据的质量和数量。我们无法清晰地了解正在发生的事情,并且由于传感能力有限,无法确切地看到正在发生的事情。但我们看到的迹象表明,这是我们一生中最令人兴奋的火山事件之一。
大约在去年这个时候,马约特岛海岸附近开始出现一系列地震,让居民措手不及。他们生活在地球构造活动频繁的地区,但他们习惯了更为温和的地震活动。5月15日,一次5.9级地震猛烈地摇晃了他们,让他们知道这次地震群不同寻常。第一批地震和震颤持续到7月8日,逐渐向东南方向移动,并从大约35公里的深度上升到浅得多的15公里。这一组包含了迄今为止该系列中所有最大的地震。
第二组地震于6月26日开始,更靠近马约特岛的监测站,并于10月10日结束,没有发生太大迁移或引起许多大型地震事件。第三组地震于7月5日开始,位于马约特岛26至42公里之间的区域,根本没有移动,但持续了许多个月,当莱莫因和她的团队在2月下旬提交论文时仍在继续。除了7月13日至8月26日之间短暂的间断外,地震活动还在继续。
然后,11月11日发生了奇怪的低频地震震颤。之前也发生过类似的情况,但规模较小;这一次震颤在全世界都引起了注意。它包含了一个高频震颤和一些小的构造地震,然后是持续了20分钟的低频事件,让地震仪嗡嗡作响,并引发了关于海怪的玩笑。火山学家现在从这个信号中看到了完全不同的东西:正在移动的岩浆。
我们实际上没有直接看到任何岩浆,但地震证据表明存在火山活动,并让我们对可能发生的事情有了很好的了解。早期的地震活动表明,岩浆开始从大约28公里的深度找到通往地面的路径。它使岩石破裂,在其上升的过程中形成了岩脉和可能的地堑。当时我们不知道,但我们正在目睹火山喷发的诞生。
在第二阶段,更多的岩浆上升,扩大了岩脉,并形成了一条从岩浆房顶部延伸到地下的管道。一旦这一切发生,真正的喷发就可以开始了。(到目前为止,对于我们这些去年夏天一直关注基拉韦厄东裂谷活动的人来说,这一切应该看起来很熟悉。)
我们无法真正知道马约特火山山腰(海平面以下两公里或更深处)究竟发生了什么,但我们知道发生了火山活动。岩浆可能从一个点喷发,在这种情况下,我们的探测将会发现一座全新的海山,加入到已经布满该区域的海山之中。可能出现了一个或几个裂缝,是莱拉尼庄园火山喷发的海底版本,将熔岩流扩散到海底。
很可能岩脉可能没有穿透地壳上1-2公里厚的沉积物。相反,它喷发的岩浆可能在它们下方流动,形成了一个厚厚的地堑。
无论哪种情况,我们都知道,所有这些水造成的巨大压力阻止了气体从岩浆中逸出,因此不太可能发生任何爆炸性事件。尽管如此,这仍然是一次令人印象深刻的喷发!迄今为止喷发的总体积约为1.15立方公里,喷发可能还会持续一年或更长时间。研究团队认为其产量最终可能达到2立方公里左右,这将使其成为人类有记录以来最大规模的海底喷发。我们刚刚见证了历史的创造。
据信,岩浆房很深,因此即使它在排出所有岩浆后必然会发生塌陷,并可能发生坍塌,但它不太可能给岛上的人们带来太多问题。但研究小组不能排除其坍塌可能导致地震或海底滑坡,从而引发火山海啸的可能性。而且我们已经看到,不稳定的海山也可能造成同样的情况。生活在科摩罗群岛以及非洲和马达加斯加沿岸的人们需要在不久的将来警惕破坏性海浪。
参考文献:
莱莫因,安妮等。2018年科摩罗群岛马约特岛以东的火山构造危机。EarthArXiv,2019年2月28日。网站。