據美國地質調查局估計,此次火山噴發的能量,相當於5.8級地震,然而卻產生了超乎想象的越洋海嘯。目前海嘯產生的具體機制不清晰,很可能是由於火山噴發導致火山山體大面積垮塌,再加上激波的雙重效應,產生了越洋海嘯。
“俯衝帶加工廠”
環太平洋為什麼會有一個“火環”?因為這片區域位於太平洋板塊與歐亞板塊、澳大利亞板塊和美洲板塊匯聚的區域,是地球上的“俯衝帶加工廠”。
俯衝帶,是指大洋板塊俯衝於大陸板塊之下的構造帶,這裡是地球表面物質和深部物質匯合、能量交換的地方。
據同濟大學海洋與地球科學學院汪品先院士在《地球系統與演變》書中介紹,當大洋板塊俯衝的時候,就會將沉積岩、玄武岩和海水一起帶進地幔深處。隨著俯衝深度的增加,俯衝板片不斷發生變質、脫水。最終,當俯衝板片到了80公里的深處,角閃石發生分解,釋放出水分和其他揮發性物質,降低了地幔固相線,使得地幔熔融、岩漿上湧,通過火山噴發和岩漿活動,沿著俯衝帶形成火山弧。
具體來說有兩種情況:如果大洋板塊俯衝到大陸板塊之下,形成的是大陸弧,比如北美西岸的卡斯凱迪亞山脈、南美西岸的安第斯山脈;如果俯衝帶發生在大洋內部,大洋板塊向大洋板塊俯衝,形成的是大洋弧,比如西太平洋綿延2800公里的伊豆-小笠原-馬里亞納島弧。
在這裡,太平洋板塊殘存的古老洋殼,因為溫度低、水深大,俯衝到年輕的菲律賓板塊之下,形成了地球上最深的海溝——水深近11000米的馬里亞納海溝。當太平洋板塊向西俯衝到澳大利亞板塊之下,就形成了地球上第二深淵——水深近10800米的湯加海溝。
如果把俯衝帶比喻為一個工廠,原料就是洋殼和大洋沉積,產品就是岩漿和陸殼,生產過程產生的廢品,就是經過脫水和熔融過程後俯衝到地幔深處的板片。科學家通過深入分析火山噴發產生的物質的地球化學指標,可以進一步了解“俯衝帶加工廠”深部的生產過程。 |