2010年9月18日

台灣與日本之間的「火熱紅線」—琉球火山島弧鏈上的火山群

作者/陳中華(任職中央研究院地球科學研究所)

台灣是西環太平洋火山帶上的一份子,與日本以琉球火山島弧相連,日本火山是否會影響台灣,而「火山之國」日本又是如何與火山和平共存呢?

今年4月冰島艾雅法拉火山爆發,火山灰造成歐洲空中交通大停擺。在此之時,國人也深刻體會世界禍福與共,緊緊相連的微妙關係,進而對火山產生警覺性。

琉球火山島弧

台灣位於西環太平洋火山帶中,北有琉球火山島弧與日本本土相連,南有呂宋火山島弧與菲律賓相通。這些島弧的火山活動也時有所聞,因此除了關心台灣本島的火山活動以外,了解與台灣緊鄰的琉球島弧火山系統,也同顯重要。

琉球火山島弧鏈,由日本九州中部一直延伸至台灣東部外海,主要是由於菲律賓海板塊隱沒至歐亞大陸板塊而生成的火山島弧。而琉球火山島弧系統其後又發育出一個弧後張裂盆地——沖繩海槽,因此在這個區域,岩漿與地熱活動非常強烈。距離最靠近台灣的一次火山活動,是1924年10月31日在日本西表島(Irimote Island)北方海底的火山爆發,其爆發的浮石曾經漂流到台灣北部海邊;而在南沖繩海槽當中,也發現強烈的地熱噴泉。

而在琉球島弧北端,10萬年來共有4次超過150立方公里的超級噴發(這次冰島艾雅法拉火山的噴發量只有0.1~0.2立方公里),共在日本九州形成了四個巨大火山臼(caldera),分別是約7300年前的鬼界(Kikai)火山臼、約2萬6000~2萬9000年前的始良(Aira)火山臼、8萬5000~9萬年前的阿蘇–4(Aso-4)火山臼以及約10萬5000年前的阿多(Ata)火山臼。

與火山共同生存

除了這些超級噴發以外,近一百年來,阿蘇火山、櫻島火山、薩摩硫磺島、口永良部島、諏訪之瀨島的火山口,不斷地有新岩漿噴出,日本京都大學火山研究所火山研究中心,與日本大學和研究單位集中綜合觀測團隊,均設有各種監測儀器,長期監測這些火山的活動,以做各種預警及災害防治。

而這些活動中的火山灰是否會擴散到台灣呢?很幸運地,日本位於較高緯度,而風向以西風為主,因此一般而言,火山灰是順風向東擴散,不過這也不完全是一定的。我們就發現台灣東部外海的海底岩蕊中,出現始良2 萬9000年前超級噴發的火山灰。顯示超級噴發的火山灰擴散機制,可能與規模較小且受風向控制之噴發有所不同。雖然台灣一般而言,受火山灰影響可能有限,然而日本如何與火山共同生活,有很多值得我們借鏡的經驗,其中櫻島火山就是最好的例子。

始良火山臼大爆發後地表沉陷,在九州南部形成一個長20公里,寬30公里的鹿兒島灣(Kagoshima bay)。櫻島火山是一個後火山臼火山,原本是位於鹿兒島灣內的火山島,在1914年噴發後,所噴出的熔岩流才將櫻島與陸地相連。從歷史紀錄來看,西元764、1471、1779、1914~1946年櫻島火山皆有大規模熔岩流出,而從1955年至今,已有超過7000次小爆發。【更詳細的內容,請參閱第489期科學月刊】

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