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俄科学家推翻定论 断言厄尔布鲁士山为活火山

http://www.sina.com.cn 2004年01月20日 11:00 新浪科技

  小薇薇/编译

  在苏联1980年出版的《苏联百科词典》“厄尔布鲁士山”词条中,曾称它为死火山。可是俄罗斯科学家多年来通过对高加索冰川的研究,竟得出一个意想不到的结论:厄尔布鲁士山为一座活火山。它目前只是暂时沉寂,貌似一个“睡美人”,可任何时候都会喷发,从而引发严重的灾害。

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  还在1902年,俄罗斯冰山学家施捷贝尔曾借用厄尔布鲁士山格纳尔东河谷居民之口这样描述过科尔卡冰川下滑的情景:“从山的高处传来石崩的轰隆声,河谷里刮过一阵夹杂着沙尘和石块的飓风,随后一股石头和冰块流轰隆隆地从峡谷中奔泻而出,仅5分钟时间几公里内的东西便荡然无存。”100年以后,科尔马东峡谷又重复了一次类似的悲剧。在经过对高加索地区冰川活动成因进行一段时间考察研究之后,俄罗斯科学家竟得出一个意想不到的结论。根据他们的意见,类似的灾变与实际上属于活火山的厄尔布鲁士山的山体活动情况有直接联系。正因为如此,类似灾难性的山体崩塌、冰川下滑、泥石流和破坏性的洪水,今后在厄尔布鲁士山附近一带也还会发生。

  暴风雨前的寂静

  厄尔布鲁士火山喷发时附近一带会发生什么情况呢?这就成了俄罗斯多家科研单位派出专家进行考察要解决的主要问题。为了要弄清会发生什么情况,火山学家决定先弄清曾发生过什么。为此就得回到想像中的若干万年以前,对远古时代由于厄尔布鲁士火山喷发所造成的后果进行一番分析。不过,科学家的心里也都明白,火山沉寂的时间越长,下一次喷发的强度就越大。而过去每次灾变的遗迹今天在宽广的地域里也都还能看到。

  科学家仔细考察了厄尔布鲁士山附近一带地区,认定若干万年前这一地区曾发生过强烈地震,厄尔布鲁士山不止一次发生过泥石流。在全新世时期,厄尔布鲁士山喷出的火山灰撒到好几百公里以外。1万2千年前,厄尔布鲁士山喷出的火山灰多去了,连今天的科学家都还能在阿斯特拉罕和伏尔加格勒之间找到它们的残迹,说明它们在空中飞扬了700多公里的距离。后来就没有撒得那么远了。

  熔岩从厄尔布鲁士山表面喷出无疑是具有很大的危险性。当温度接近1100度高温的已化开的熔岩到达地表,就会出现最可怕的灾难。厄尔布鲁士山面积达140平方公里的冰川开始骤然溶化,于是烧得滚烫的水裹着碎石以每小时100公里的速度向山下奔泻,冲下厄尔布鲁士山附近一带的峡谷,注入马尔卡河和巴克桑河,把沿途的居民点和道路都冲刷得一干二净。

  有时候,喷发出来的熔岩堵塞河流,形成了许许多多的蓄水湖泊,有的深达50米,宽有好几公里。但被堵塞的河流迟早会决堤,洪水以极快的速度奔腾而下,一部分流入库班河,一部分流到有所谓切尔克斯克海的切尔克斯克市,最后流到克拉斯诺达尔边疆区。

  因为厄尔布鲁士山位于黑海和里海之间,这里有不少工业高度的城市,还有不少有潜在危险的企业,因此如果火山喷发,其后果将不堪设想。而且这并不是科学家们的无端臆测。这里远古时代曾发生过类似的悲剧,当然,那时候不会造成太严重的后果。比如说,火山学学家就曾在马尔卡河两岸发现了不少蓄水湖的遗址。

  俄罗斯科学院金属矿床地质学、岩相学、矿物学和地球化学研究所大地情报学实验室在制作类似洪水的各种模型。这里还在计算,比方说,如果厄尔布鲁士山附近的冰川溶化10%或20%,将会发生什么情况。例如,2000年特尔内奥兹发生特大的泥石流事件,大量泥沙冲毁了巴克桑河谷的4栋五层楼楼房,将河谷中20栋楼房掩埋到二层楼。科学家不排除是地震引发的泥石流,而地震又与厄尔布鲁士山的火山活动有直接联系。而且,前年那次令人伤透了心的科尔卡冰川下滑事件也是沉睡的厄尔布鲁士火山的余波。2002年9月13~16日几天,这个地区曾发生地震,当地居民还听到了山里发出的轰隆声。科学家认为,这多半是冰体或岩石在爆裂。可4天之后,吉马拉峰东北部陡峭的山壁在4300米的高处掉下一大块片岩,砸到了冰川舌上。当时冰川的底部已在慢慢溶化。当大块片岩往下掉时,由于其冲击力的作用冰川下面便形成一个真空,而后大量涌入空气。脱离了整体的冰川由于“空气垫层”的作用往上升起,再朝下滑动,于是便形成了冰川下滑的情况。

  如果从科学上解释……

  照世界火山学界现在通行的分类法,如果火山最后一次喷发时间不超过7000年,那它还属于活火山。为了弄清厄尔布鲁士火山最后一次喷发是在什么时间,决定对岩层进行放射性碳分析。一般来说,为此得从古代熔岩流的底面取土样,但是厄尔布鲁士古代火山结构的底面位于海拔3000米以上,要想在这样高度的冰川下面找到熔岩绝非易事,更不用说取土样了。所以科学家不得不对造岩石英采取新的分析方法。因为熔岩冷却时在石英里形成了一些晶化心,根据它们的浓缩程度便可以看出其喷发的年代。火山学学家就是这样精确地推算出厄尔布鲁士火山曾于6200年、4500年和2500年前喷发过。而最近一次熔岩喷发时间是在新纪元的1世纪和2世纪之间。

  为了最终证明厄尔布鲁士山是活火山,还得找到岩浆室和地球深处向它供给岩浆的火源。科学家们仔细研究过15年来由美国卫星上拍下的厄尔布鲁士山的热能照片,结果发现东峰的温度要比西峰略高一些。

  原本认为厄尔布鲁士火山已经熄灭,现在却认定仍在活动,而且有关这方面的信息越来越多。对这种突然得出的结论需要进行复查。在对卫星拍下的照片进行研究之后,科学家们决定下一步绘制出山峰的重力测量学断面,以弄清岩浆室和火山深处的火源到底有多深。从断面可以看出,岩浆室的底部在海拔以下10公里深的地方,而其上部只有2~3公里深。深处的火源就在岩浆室的正下方,而火源的顶部在20公里深处,底部有40公里深,这实际上已经接近地幔边了。

  火山学学家目前急需弄清楚的是,到底厄尔布鲁士山下面的地幔处在什么状态。他们对附近的所有温泉成分进行了化验,在对一些温泉中的气体进行比较后最后得出地幔在活动的结论。它在用自己的热量给火山的火源加热,其结果是火源里的物质熔化,然后慢慢升达岩浆室。岩浆室则逐渐变大,这时有熔融物便喷出地表。

  在知道了地层厚度以及熔融物位移的速度之后,科学家从理论上则可以计算出后者到达地表的时间。不过如果想得出的答案更精确一些,就还得对所研究地区的大地构造有更多的了解,因为熔融物通过一些断口会升得更快一些,而从另一些断口根本就到达不了地表。不过科学家也不排除地幔的热能干脆就进不了火源,结果里面的物质开始晶化,自然其体积也会变小。这样的结果必然会导致地表的土地下沉,火山便转入了休眠期。

  可是,科学家的探索并未到此止步,他们又制订出一个观察火山状态的系统。在GPS仪的帮助下,再加上作了一些专门的探测,他们现在已经能观察到熔融物在火山内部的位移情况。该系统是这样工作的:用轴头深深地钻进坚硬的石头里,轴头的上部还安装有重差计、探测器和接收器,结果便组成一部对山体扫描的装置,借助它可以观察到厄尔布鲁士山的内部情况,里面有哪些拱起、断裂和塌陷。

  科学家想在不久的将来能弄清厄尔布鲁士火山会在什么地方发生新的喷发,因为岩浆的喷发并不一定就在山顶。比如说,若干万年前在山体东北方向20公里处就曾有过一次规模不大的塔什捷别火山记录。科学家已经查明,它源于同厄尔布鲁士山的一个火源。

  厄尔布鲁士火山的内部蕴藏着极大的危险。但是科学家坚信,在未来的几百年火山绝不会苏醒,不过也得时刻保持警惕,因为对大地结构引发的灾害是万万大意不得的。


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