从板块俯冲理论看汤加火山爆发

“地球上的海沟主要分布在太平洋周边,太平洋周边的火山地震带也位于海沟附近。”中国地质科学院矿产资源研究所研究员梅进一步解释说。在太平洋板块向印度-澳大利亚板块俯冲的过程中,太平洋板块不断将海底沉积物和岩石带入地球深部,随着温度和压力的逐渐升高,产生熔融岩浆。岩浆上涌喷发至海底,形成海底火山。

据相关报道,这是30年来规模最大的一次火山喷发,其火山爆发指数(VEI)可能达到5级甚至6级。大量气体被火山灰包裹,形成巨大的蘑菇云,喷发高度至少2万米。20世纪,类似的火山爆发只有两次,一次是1991年菲律宾皮纳图博火山爆发,另一次是1980年美国圣海伦斯火山爆发。5级及以上的强烈火山爆发在地球上很少见,9世纪以来***11次。

火山灾害是地球上最剧烈、最极端的自然灾害之一。大规模的火山喷发不仅会极大地改变火山周围几十公里范围内的地貌,而且其喷发产生的火山灰和火山气体会进入平流层,可以在短时间内改变当地的气候。

从卫星图像上看,汤加火山爆发是典型的普林尼火山爆发,是所有火山爆发中规模最大、最猛烈的一次。以大量火山碎屑和火山灰的喷发为特征,发生非常剧烈的气体爆炸,喷入平流层的火山气体和火山灰形成蘑菇云状的火山灰柱,通常伴有巨大的响声。

佩傅蓉认为,作为近30年来最强的火山爆发,汤加的火山爆发会对环境产生多方面的影响,其中最明显和直接的就是海啸。喷发后约20分钟,距离火山喷发点约65公里、汤加首都所在的塔布岛遭遇海啸袭击,失去联系。随后海啸迅速到达斐济和瓦努阿图,甚至654.38+0000公里外的日本也发布了海啸预报。其次,火山喷发释放出大量火山灰、二氧化碳、二氧化硫等气体,可能在附近区域形成酸雨和空气污染,并造成“阳伞效应”和“温室效应”。火山爆发还会污染海水,给鱼类和珊瑚礁带来破坏性影响。慢一点的是火山构造对区域地质环境的影响。

佩·傅蓉认为,就汤加火山爆发的强度而言,对环境的影响应该只是区域性的。“目前我们的认识只能是局部的,需要进一步的研究工作才能科学地理解。”

火山灾害一方面给人类社会造成了巨大损失,另一方面也带来了多种资源。

中国地质科学院矿产资源研究所的魏然博士说,火山在地球的形成中起了很大的作用。由于火山爆发,地球上演化出适合生命存在的大气层和水圈,最终演化出生命和人类。如果海底火山在海平面以上喷发,就会形成火山岛。组成汤加王国的170多个岛屿在南北方向上大致分为东西两排,西面是火山岛,东面是珊瑚礁。火山喷发形成的火山地貌是重要的旅游资源,旅游业是汤加国民经济的三大支柱之一。

裴介绍,在矿产资源方面,很多矿床,不管是金属的还是非金属的,都是火山作用形成的,所以很多矿床都叫火山矿床。他从陆海成矿的角度,解释了全球洋-环陆、洋-中陆、陆海的洋-陆成矿背景。海底火山作用主要形成铜矿、金矿、黄铁矿和重晶石。火山喷发释放的热能也能形成地热资源,一般有火山的地方都有。

汤加位于板块汇聚的俯冲带,火山活动活跃,有利于矿产资源的形成。根据相关资料,汤加陆地上基本没有矿产资源,但海底应该有一些矿产资源。据悉,2008年5月,加拿大鹦鹉螺矿业公司开始在汤加海域进行矿产勘探,并宣布在汤加领海发现块状多金属硫化物,包括铜、锌、金、银等。2010年2月,美国模数能源公司与汤加签署协议,获准在汤加海域勘探油气资源,并于2015年开始在汤加海域进行勘探钻井。为了保护国内资源,汤加于2014年8月颁布了海底矿物法。