#北美 #美國 #太平洋 #火山地形
熱點,夏威夷群島🇺🇸
夏威夷火山國家公園(Hawaii Volcanoes National Park)拍攝的畫面顯示,陣陣紅色煙塵竄入夜空中。
夏威夷知名觀光景點幾勞亞火山是全球最活躍的火山之一,自上世紀1950年代起經常噴發。
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你知道嗎?【留尼旺火山、熱點、與恐龍共舞】
#灼熱的地科冷知識 文末連結影片
歷經一天的疲勞,來看爆發中的火山,平靜一下身心靈(物理)吧。有沒有感到熱烘烘的,那是遠紅外線。
啊?火山通常不會形容是平靜的齁。沒錯,尤其是這座。Piton de la Fournaise (法語:熔爐山,直翻英文大約是 furnace peak)是位在法國的海外領土——印度洋西側的留尼旺島(Île de la Réunion),就在馬達加斯加島的正東方海上。是全世界最活躍的火山,沒有之一。
因此,假設例如文Θ的世界周報報導說「法國留尼旺島火山再度噴發」,聰明的各位可以繼續喝茶,溫暖身心,而無需感嘆:「欸欸欸噴火了,地球怎麼了?」地 球 並 沒 有 怎 麼 了,熔爐火山在近三百年以來噴發了約兩百次,這樣平均 1.5 年一次的高活躍度,是一直正常地活躍著的好孩子 XD。
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從各種角度標準來說,留尼旺都是「南半球的夏威夷」,首先火山的成因和夏威夷一模模一樣樣,都是位在「熱點」上面:地球內部洶湧的熱對流上升到地表,持續的把咱們地殼這薄薄的幾十到百餘公里的「岩石圈」燒熔出一個個洞洞,好像線香遇到透明塑膠袋。
也和夏威夷相似的是,火山中冒出的也都是高流動性的玄武岩岩漿,而形成盾狀火山,噴發形式也幾乎都是夏威夷式(熔岩流)。只有較少見的爆炸噴發,後者是當周遭的地下水足夠豐沛,被岩漿庫加熱膨脹所致——火山活動往往讓地球變成一具蒸汽機(熱機)。
有時候噴發出的熔岩,冷卻所形成的玄武岩石中間還含有肉眼可見的大顆黃綠色礦物,那些是橄欖石 olivine。橄欖石的存在驗明了岩漿的來歷與正身,因為,橄欖石這種礦物只有在深度約 400 公里的上部地函才能穩定存在。
橄欖石之所以能在地表出現,都是因為被對流「咻」的一下帶到了地表,還來不及重組。是這樣,在地表的低壓下,橄欖石熱力學不穩定,如果持續保持高溫就會重組成其他礦物了,但熔岩上升速率太快,迅速冷卻,晶體結構就凍結而保持住了。
這和鑽石其實在地球內部更深的 600~800 公里處到處都是,但很偶爾才會在地表找到是一樣的原理,如果將鑽石加到高溫,在地表的低壓力之下它會重組成熱力學更穩定的石墨結構。但金伯利岩的熔岩上升夠快夠勁才帶著鑽石安全抵達地表,沒變得黑黑。
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說到對流,值得一提的是,大家常識中地函是什麼狀態,固體還是液體呢?我們都用「對流」形容了恐怕是液體吧,對吧對吧,錯!地球內部就只有外地核是液體。地函是扎扎實實的固體喔。
科學家之所以沒去過地心就知道地心的狀態,這種事是透過觀測地震波在地球內部的行進。長話短說:地震的 S 波是「剪力波」,所謂剪力就是捏臉或是捏啤酒肚,然後扭來扭去的力,顯然是沒辦法扭動液體,故 S 波也無法在液體——例如外地核——中傳導。但由於看起來 S 波通過地函毫無障礙(除了在一些地帶會略減速),就證明了地函是固體
處在地球內部的特高溫度和壓力之下,地函的岩石這固體具有黏彈性(viscoelasticity,黏置性和彈性的和稱,例子是布丁),在非常非常長的時間之下會逐漸做著液體一樣的苟且之事 (?)。關鍵是人類時間和地質時間的尺度差太多,讓我們有點無法直觀理解「固體會對流」這種事。地老與天荒。
順帶的順帶一提,常溫之下的玻璃的流動性是......根本是零,即使過一百億年都不會流動一奈米。只有在加熱到「玻璃轉化溫度以上」才會明顯的顯出黏彈性、流動、並且可以加工塑形的喔。
地函岩石要局部的熔化,形成岩漿,只有在某些特別的狀況下: 1. 減壓熔化 (decompression melting) 例如在張裂性板塊邊緣往兩邊拉的地方熔點降低形成新的枕狀熔岩,新的海床。 2. 混入雜質的助熔劑融化 (flux melting),當海洋性板塊隱沒時輸送大量的水到岩石圈深處,水分子混進高溫的岩石中,降低了岩石的熔點,水也降低了密度,因此這些熔岩才會上浮到地表,捅穿岩石,形成海溝後方常見的火山島弧。
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回來講主角留尼旺的火山
* 快速查了為什麼這個島取名做「會合島」(reunion)這麼奇的名字,結果是和法國大革命中某次會師有關。更搞笑的是隨著隨後的政治起伏,該島又曾經被改名為「波旁島」←法王室,和「波拿巴島」←另一個法王室,後再改回。
關於留尼旺熱點......是熱點 hotspot,不是火鍋 hotpot 千萬別弄錯啦~~誰會弄錯啦 (/‵Д′)/~ ╧╧
有另一個【必講不可】,錯過要等到下次大滅絕的梗:
它已經持續活躍了約六千五百萬年了。而每個科宅看到六千五百萬這數字就該心生「該不會和恐龍有關」的聯想。
還真的有關......搞不好有關,或許有關。是這樣,在大約六千六百萬年前的白堊紀的最末期,留尼旺熱點的旺盛活動,噴出海量的「洪流玄武岩」(flood basalt),形成了今天的南印度德干高原的廣大火成岩地帶:德干暗色岩(Deccan traps)。
暫停 ⏸,只要稍微有一點點現代地理常識的同學,就一定會妙麗舉手說「抗議,印度是印度,留尼旺是留尼旺,之間相隔了一個印度洋,熔岩是會飛嗎?」
啊啦~這就是整件事最奇特的地方惹,熔岩不會飛,會飛的,是印度! (???!!!) #抗議無效
中生代末期,本屬於岡瓦那大陸之一部的印度,原本是貼在非洲的東方,但「印澳板塊」不久開始一同加速往東北跑,印度在 *路過*「留尼旺熱點」的上方的「那一瞬間」(就地質時間來說)忽然就被穿了孔,還噴了滿身玄武岩。>////<
印度不以為忤,再帶著整塊玄武岩繼續跑,逐漸封閉了原忒提斯洋的東半部。最後也不減速地一頭撞上了亞洲,形成峰峰相連到天邊的喜馬拉雅山脈。其實說起來,超大陸「岡瓦那」的名稱正是取自印度的一個地名,就不意外非洲印度地質上本是一家了。然後因為韋格納,所以非洲南美洲也本一家。最後南極洲也本與岡瓦那做伙,發現恐龍化石也不意外。
長話短說,熱點源自於地球內部「熱柱」←不是炎柱大哥,是熱柱上升的熱點,相對上不會亂動,但地球表面的板塊卻會相對滑動,往往產生一整條長弧線的火山遺跡,就是被熔出的那一排洞洞。相同的故事在黃石熱點和夏威夷熱點等地都曾發生過、正發生中,那一條火山的遺跡甚至可以用來推知板塊在古代曾經移動的方向。再度點出了留尼旺和夏威夷真是有像。
所以法國版柯南要改到留尼旺島習得各種方便技能了(x)。
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回到德干暗色岩,每當地球歷史上發生大面積洪流玄武岩(長期大面積活躍的一種火山活動型態)肆虐現世,常會伴隨生態圈的災難性事件,主要是大量排放的火山氣體,足以暖化氣候,改變敏感的生態平衡,給生物圈添亂。#那不就是人類正在做的事
所以其實白堊紀末,恐龍滅絕的原因現在學界仍然有一派提倡著:「笨蛋們,別只看隕石啊,德干暗色岩的火山(留尼旺熱點所射)也很威。殺恐龍之大業,它必定有份!」
而且得利於越來越精確的同位素定年法,火山滅絕派的地質證據也相當充足。例如顯示火山活動大大的早於隕石。看來恐龍的滅絕原因的全貌並不單純。這場「論戰」不能簡單一槌定音~~嗎?
あの.....如果說,火山滅絕派、隕石滅絕派,兩派都說對了豈不妙哉?
這個故事最奇妙最奇妙的一點在於看全局。
有點像韋格納當年盯著地球儀得到靈感。不過這次要看的是中生代末的古地球地圖 ﹝推薦 youtu.be/bzvOMee9D1o?t=327 5:27 秒處﹞,就會觀察到一個奇想天外的,未免也太巧的巧合:
當奇克蘇魯隕石 (Chicxulub asteroid) 砸下來,砸到今天墨西哥猶加敦半島的頂端——依照慣例這邊插入一張北美洲的某暴龍抬頭看了最後一眼的插圖——的同一時間,留尼旺熱點就位在......在隕石坑幾乎準確隔著地心相對的正對面,也就是對蹠點 (antipode) 上面啊。
兩者之間難道有奇妙的關聯?#是緣分是注定好漢剖腹來參見
* 各位若有印象,這個「巨大隕石坑的正對面有火山」的巧合其實在火星上也可以找到好幾處(參看:火星地理學的導讀 www.facebook.com/Nerdxplain/posts/723862905104484)。
考慮隕石以強烈地震波形式釋放的能量,會以各種路徑,穿過地球內部。強烈的震波會團團繞地球、裡裡外外跑好幾趟才平息。而由於球體對稱性,顯然波動在隔著地心的正對面(對蹠點)會有匯聚,好幾次,搖了又搖。
再想如果那兒有一鍋岩漿庫,這樣搖來搖去是否就會像汽水般炸開呢?岩漿和汽水其實蠻像的,溶解了一堆氣體,其氣壓大小是產生火山活動的重要因素。
但可惜——可惜呀,科宅搖搖頭說道——這個絕妙故事,目前還只是理論階段而已。「地震會誘發火山活動說」之中,有許多未確立的環節(推薦國家地理雜誌〈地震會引起火山爆發嗎?科學家為此吵翻天〉一文)不容忽略。
因此「隕石陰錯陽差,引起地球正對面的留尼旺/德干大規模火山爆發,產生的多重打擊,讓鳥類以外的恐龍全滅絕了」→ 雖然聽起來很酷,但請各位暫且不要這樣教小孩。但說來,地球無論物理化學還是生物真的都是一個整體呢。
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截圖出處為
Julien Pedragosa 12月12日上午5:14 · 片長 7:16
Piton de la Fournaise - Éruption du 7 décembre 2020
www.facebook.com/watch/?v=143579863908905
夏威夷火山熱點 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最讚貼文
《文茜的世界周報》
【 夏威夷大島上火山爆發已持續了三個多禮拜,夏威夷的地質條件很特別,地底下有一個叫做熱點Hot Spot,導致火山形成,但是它不是大爆炸,而是地殼裂開岩漿溢流。沿著現在夏威夷,往西一直看,其實有好幾個死掉的火山島,都是這個熱點經過噴發之後,隨著板塊再移動,形成死火山,一串如珍珠,其中西邊最有名的就是在二戰很著名的中途島。這次大島的噴發,就是因為熱點移動到了這裡,但這次的噴發除了原本地殼裂開之外,兩股熔岩入海,更出現了熔岩霧靄,全名叫Laza,它本身為有毒氣體,沒有人知道它會持續多久,對當地的民眾造成很大的傷害,也可能對當地的生態,嚴重程度超乎預期! 不過地質專家表示它對全球的氣候,沒有破壞性。對美國的破壞最致命性最可怕的,還是超級火山黃石公園 】
已經整整三個星期,位於夏威夷大島上的基拉韋厄火山,持續噴發
滾燙的岩漿不只是,先後從20多條地面裂縫滲出,流向地勢較低的東部斷裂帶,不時還聽得見爆炸聲響
火山灰一度上衝至2500公尺高,這在過去極為罕見,因為夏威夷火山,不像太平洋火環帶那種隱沒帶火山,會形成爆炸式噴發,照理說這種地底深部熱點的岩漿,會向上湧出再緩慢凝結,如今學者卻在燃燒的植物與迸出的岩漿間,發現地表裂縫泛起了藍色火焰
「一片片深部,橘色的碎片從裂縫中發射出去,直衝上天,伴隨而來的,還有從地底一波波湧出的火山氣體」
美國地質調查所學者原先以為,這應該是單純的甲烷爆炸,導致巨大石塊飛向空中,進一步探勘後才驚訝發現,基拉韋厄火山此次噴發,幾乎是每數小時就有一次較大爆炸,原因極可能與兩股熔岩入海有關
「它是熔岩遇到海洋時所形成的一股熱蒸汽和鹽酸,基本上會將海水徹底乾燥,而鹽和海水與其他化合物混合,就會得到鹽酸」
火山熔岩與海水間的交互作用,學者將之稱為「熔岩霧靄」(Laza) ,這種由稀薄蒸氣,有毒氣體,及火山噴發碎片所形成的熾熱氣體,看似無害,但因其中火山結晶顆粒含有鹽酸,溫度又高達攝氏上千度,會嚴重刺激人體肺部,眼睛和皮膚,最重要的是,沒有人知道危害會持續多久
「我們對這個特定領域的最佳指南,是過去發生的事情,像是1955年和1960年,就在同樣地區內有過(火山)爆發,而這些爆發持續了數周至數月」
更讓人憂心的是,岩漿裂縫所噴發出的熔岩,正一步步進逼當地的地熱發電廠,該處肩負著夏威夷大島25%電力供應,自基拉韋厄火山本月3號開始噴發後,電廠便已暫停運作,三座地熱井也被迫緊急關閉,防止岩漿和高溫地下水接觸產生毒氣
「該井會被特殊類型的泥漿堵塞,所以當它們被加熱時會變得非常熱,變得非常非常硬,並且可能堵塞井」
夏威夷,這個曾經的天堂一夕變色,負責監控全球火山與地震活動的美國地質調查所,援引最新數據稱,火山連續噴發已使當地火山氣體量,達過往三倍以上,且為了安撫外界對美國,尤其是西岸,連綿800哩,13座火山的連帶不安情緒,他們近期已針對美境內所有火山,展開大規模清點盤查
「西部這邊的火山,我剛才講,像聖海倫,在這個世紀裡面,上個世紀裡面,一百年來,有經過好幾次大噴發,也造成了一些傷亡就是了,1983年82年那次大噴發,幾百平方公里的森林被剷除掉,也造成了51個人的死亡,美國最關注的其實是黃石公園,黃石公園那個我們稱為超級火山就是了,那個才真的是大家擔心的,因為那個週期已經到了,所以黃石公園如果是真的噴發的話,真的會影響到不只美國而已, 是全世界啊,因為它噴出來的火山量,會比像這些一般的火山噴發,大上好幾百倍以上」
畢竟火山噴發自地球源起,便決定了地球上的生態物種,對地質學家來說,火山也一直是探勘地球內部的窗口,像是義大利最活躍的斯特隆博利火山,就被視為歐亞大陸誕生過程的最佳見證
「我們所見到的正是斯特隆博利火山,噴發的壯觀場面,它不像夏威夷的火山,那樣產生巨大的熔岩流,而是會定期噴發,事實上,每10到20分鐘就會噴發一次,在過去的兩千年裡一直如此,到了晚上,當太陽下山後,焰火晚會開始了,你就會真正瞭解為什麼,人們稱之為地中海燈塔」
事實上距今九千萬年前,地球上最大一場地殼變動也來自火山,當時的印度仍位於南半球,和馬達加斯加,非洲緊密相連,是一根無比熾熱的巨大岩柱,從地心附近向上升起,引發了史上最大規模的熔岩噴發,史稱「德干大爆發」,這才讓印度開始向北漂移,最後撞擊歐亞大陸,並引發生物史上最大一波的物種滅絕,這也意味著超級火山一旦爆炸,後果必將不堪設想
「上一次的超級火山噴發,是在七萬四千年前,在印尼,印尼的這個托巴火山,那一次的噴發之後,地球就進入一個冰河時期,所以人類學家說,人類差點被滅絕掉了,因為大概只剩下幾萬人而已了」
那將會使全球迎來另一個火山冬天,是任何現代武器,都望塵莫及,末日般的毀滅,所幸夏威夷火山地底岩漿的熱點,會隨著板塊移動而改變,像是過去火山活動頻繁的中途島,如今盛況便已不復見,專家只盼準備萬全,別讓超級火山爆發的惡夢重演
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