2010年9月17日

他山之「火」,可以明鑑台灣—小噴發造成大麻煩—細看冰島火山噴發

作者/陳中華(任職中央研究院地球科學研究所)

冰島火山爆發的危機與相關調查已接近尾聲,除了額手稱慶生活終於回到正軌之外,也必須從中學習到面對火山的態度與關於火山危機的預防。

2010年4月,從各種媒體不斷傳達出冰島火山爆發的訊息,讓台灣幾乎每個人都感受到火山爆發所造成的威脅。歐洲空中交通全面中斷,數千國人滯留歐洲無法返國,經濟損失不斷攀升,各種不確定的消息充滿在我們四周。然而,遠在大西洋冰島上的火山爆發,為什麼會造成這麼大的影響?而台灣又正處在西太平洋火環中,北有日本,南有菲律賓跟印尼;這些國家皆是火山活動非常頻繁的地方,該如何未雨綢繆,相信我們可以從這次事件當中,學到許多寶貴經驗。

冰島火山噴發回顧

在地理上,冰島位於北大西洋中,靠近北極圈,全國人口約36萬人,首都雷克雅維克是個非常漂亮寧靜的城市。因為當地火山活動活躍、地熱資源充沛,除了供給居民熱水及暖氣外,全國的電力也是全部由水力及地熱發電供給,沒有使用任何石化燃料,可稱是世界利用綠色能源的典範。

在地質上,冰島位於大西洋中洋脊和冰島熱柱(Iceland Plume)上,由於有大量岩漿生成,使得冰島與其他大西洋海底中洋脊不同,能在大西洋中出露形成一個火山島。冰島上的中洋脊板塊邊界,兩邊的北美大陸板塊與歐亞大陸板塊以每年1~3公分東西向張裂,在冰島形成東、西跟北三條火山帶。而4月活動的艾雅法拉火山,則是在東火山帶南端的一個火山。此外,由於冰島已接近北極圈,火山高處常被永久冰原所覆蓋,全冰島共有五個大小不一的永久冰原,而覆蓋艾雅法拉火山的冰原則是其中最小的一個。

艾雅法拉火山約有1600公尺高,其上覆蓋冰原約200公尺厚,上一次爆發是在1821~1823年。這次的爆發,其實從1994年就有偵測到一些地殼變形與相關地震活動。到了2010年3月,艾雅法拉火山的東側翼岩漿開始噴發,其噴發形式是屬於玄武岩質岩漿史沖包連式噴發(Stromboliantype eruption),由於岩漿黏滯性較低、流動性高、規模小、危險度也較低,很多觀光遊客可以在很近的距離觀賞;然而從4月14日開始,位於冰原下的火山口開始噴發,岩漿也因結晶分化作用成為黏滯性較高的安山岩質岩漿。同時熾熱的岩漿上升接觸冰原融解的水,瞬間汽化產生大量水蒸氣,體積急速膨脹,加乘了噴發能量形成大爆發,我們稱這種爆發形態為水蒸氣式爆發(Phreatomagmatic type eruption)。從爆發後所拍攝的照片,可以清楚看到黑色火山灰雲集中在中心,四周圍繞著白色水蒸氣雲柱。【更詳細的內容,請參閱第489期科學月刊】

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