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什么是超级火山?

 风吟楼 2019-05-16


超级火山(supervolcano)是指历史上发生过火山爆发指数(VEI)达到八级的火山,这意味着一次火山喷发释放的物质量超过1000km3。超级火山的发生是由于地幔中的岩浆上升到地壳中,但无法冲破地壳,岩浆囊中产生巨大的压力,直到地壳无法承受,形成大规模的火山喷发。根据不完全统计,全球已确定的VEI8级火山喷发至少有60次,超级火山往往出现在热点地区(例如美国的黄石火山)或俯冲带(例如印度尼西亚的托巴火山湖)。新西兰陶波火山区2.65万年前的Oruanui喷发是世界上距今最近的一次超级火山喷发。

下面,我们一起来了解一下世界上著名的几个超级火山区。

 超级火山分布(红:VEI8级;黄:VEI7级)

黄石火山公园

黄石火山公园是美国的第一个国家公园,主要位于怀俄明州,部分位于蒙大拿州和爱达荷州。该地区下方存在“热点”(hotspot),随着北美板块的移动,黄石公园发生了大规模的火山活动,在历史上至少发生了四次超级火山喷发。爱达荷州东部的海斯火山区(Heise volcanic field)爆炸性的火山喷发始于660万年前,持续了200多万年,连续产生了四次大容量喷发,前三次喷发形成了Blacktail凝灰岩、Walcott凝灰岩和Conant Creek凝灰岩,岩浆总量至少为2250 km3,其中600万年前形成Blacktail凝灰岩的超级喷发释放出1500km3物质;最后一次是在450万年前的超级喷发,形成了Kilgore凝灰岩,喷出了1800km3的岩浆。发生在210万年前的哈克贝利岭(Huckleberry Ridge)超级喷发形成了火山岛公园火山口(Island Park Caldera),释放了2200km3的物质,被认为是黄石热点地区历史上已知的最大的火山喷发。64万年前的熔岩溪喷发(Lava Creek eruption)形成了黄石火山口,释放了至少1000km3的物质,这是黄石地区最近一次形成火山口的超级喷发。

黄石公园位置

哈克贝利岭喷发的火山灰范围

熔岩溪喷发的火山灰范围

棱镜温泉

黄石公园地图

圣胡安火山区

圣胡安火山区(San Juan volcanic field)是美国科罗拉多州圣胡安山脉的一部分,该地区有众多复式火山,这些火山在3500万至4000万年前开始活动,在3500万至3000万年前这段时间尤为活跃,大约在这个时候,火山活动变成了爆炸性的火山灰流喷发,这些火山中有许多经历了破火山口塌陷,形成了该地区如今的15到18座火山口。其中,2630万年前的拉加里塔火山(La Garita Caldera)喷发是地球历史上最具爆炸性的超级火山喷发,喷出超过5000km3的熔岩。

Cochetopa火山口

La Garita火山灰

托巴火山

托巴湖(Lake Toba)是印度尼西亚的一个大型天然湖泊,位于一座超级火山的火山口。湖长约100km,宽约30km,深可达505m,湖面海拔约900m,是印度尼西亚最大的湖泊,也是世界上最大的火山湖。托巴湖是一个超级火山喷发的地点,根据测年方法确定超级火山喷发发生在7.4万年前,喷发物质达2800km3,火山碎屑覆盖面积达20000km2,甚至在东非的马拉维湖发现有大量的火山灰沉积物,火山灰效应导致当时全球气温下降了3~5℃,高纬度地区的气温下降达15℃。

托巴湖卫星影像图

 托巴湖

托巴湖

中安第斯火山带

安第斯火山带(Andean Volcanic Belt)是沿着安第斯山脉一个火山带,主要分布在阿根廷、玻利维亚、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁,它是由于纳斯卡板块和南极板块俯冲到南美板块下而形成的。该火山带又被划分为四个主要的火山带,分别是:北安第斯火山带、中安第斯火山带、南安第斯火山带、南极洲板块俯冲带东火山带,这些火山带之间被火山裂谷分隔开。

 

安第斯火山带

其中,中安第斯火山带(Central Volcanic Zone)从秘鲁延伸到智利,形成阿尔蒂普拉诺高原(Altiplano plateau)的西部边界,区域内有44个主要的和18个次要的活跃火山中心,该火山带历史上发生过多次超级火山爆发。拉帕卡纳火山(La Pacana caldera)在380- 420万年前爆发,喷发体积达到2451-3500km3

拉帕卡纳火山

赛罗瓜茶火山(Cerro Guacha570万年前喷发的Guacha熔结凝灰岩体积达1300km3

陶波火山区

陶波火山区(Taupo Volcanic Zone)是新西兰北岛的一个火山区,以陶波湖(Lake Taupo)命名,陶波湖是该地区最大的火山口湖。在过去的200万年里陶波火山区一直很活跃,现在仍然非常活跃。奥鲁阿努伊喷发(Oruanui eruption)是世界上最近的超级火山喷发,大约发生在2.65万年前,火山爆发指数为8,喷出1170km3的物质,火山喷发的碎屑覆盖了北岛中部的大部分地区,熔结凝灰岩厚度可达200m,火山灰影响了新西兰大部分地区,甚至有18cm厚的火山灰层沉积在1000km外的查塔姆群岛(Chatham Islands)上。

陶波湖

陶波火山湖卫星图

Oruanui喷发柱示意图

Oruanui喷发的火山碎屑岩

美编:王日晶

校对:李玉钤

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