1 00:00:06,876 --> 00:00:12,132 1942 年 2 月,墨西哥农民 狄尼西奥 · 普利多(Dionisio Pulido) 2 00:00:12,132 --> 00:00:15,962 以为自己听到了 从玉米田里传来的雷声。 3 00:00:15,962 --> 00:00:19,740 然而,这声音并非来自于天空。 4 00:00:19,740 --> 00:00:25,440 声音的来源是一道巨大的、冒烟的 裂缝,正在喷射出气体和岩石。 5 00:00:25,440 --> 00:00:29,560 日后,这条裂缝将被称为 帕里库廷火山(Paricutin), 6 00:00:29,560 --> 00:00:36,706 在之后的九年,它的熔岩和火山灰 将会覆盖 200 多平方公里的区域。 7 00:00:36,706 --> 00:00:39,056 但是,这座新的火山从何而来? 8 00:00:39,056 --> 00:00:43,160 又是什么引起了 它出人意料的喷发呢? 9 00:00:43,160 --> 00:00:46,690 任何火山的故事都得从岩浆说起。 10 00:00:46,690 --> 00:00:50,820 通常,在形成这些熔融岩石的区域, 11 00:00:50,820 --> 00:00:56,094 海水能渗入地幔,降低地幔的熔点。 12 00:00:56,094 --> 00:01:00,114 由于三个地质因素之间的微妙平衡, 13 00:01:00,114 --> 00:01:04,226 这些生成的岩浆通常 会留在在地表之下。 14 00:01:04,226 --> 00:01:06,859 第一个因素是岩石静压力 (lithostatic pressure)。 15 00:01:06,859 --> 00:01:11,780 也就是地壳的重量 将岩浆向下推的力。 16 00:01:11,780 --> 00:01:16,570 岩浆的反推力就是第二个因素, 岩浆静压力(magmastatic pressure)。 17 00:01:16,570 --> 00:01:20,500 这场力的较量 会作用在第三个因素上: 18 00:01:20,500 --> 00:01:23,696 地壳的岩石强度。 19 00:01:23,696 --> 00:01:26,846 通常,岩石足够坚固、沉重, 20 00:01:26,846 --> 00:01:28,916 可以让岩浆保持在原位。 21 00:01:28,916 --> 00:01:34,701 但是当这种平衡被打破, 就有可能产生爆炸性的后果。 22 00:01:34,701 --> 00:01:37,421 火山喷发最常见的原因之一 23 00:01:37,421 --> 00:01:40,320 是岩浆静压力的上升。 24 00:01:40,320 --> 00:01:43,590 岩浆里含有各种各样的 元素和化合物, 25 00:01:43,590 --> 00:01:46,740 其中许多都溶解在熔融的岩石中。 26 00:01:46,740 --> 00:01:53,067 达到足够高的浓度之后, 水或硫这类化合物将不再溶解, 27 00:01:53,067 --> 00:01:56,887 而是会形成高压气泡。 28 00:01:56,887 --> 00:01:59,122 当这些气泡到达表面, 29 00:01:59,122 --> 00:02:02,320 就可能会以枪击般的力度迸裂。 30 00:02:02,320 --> 00:02:05,950 当成千上万的气泡同时爆炸, 31 00:02:05,950 --> 00:02:10,200 其能量可以将火山灰的烟柱 送入平流层。 32 00:02:10,200 --> 00:02:15,495 但在爆裂之前,这些气泡就像是 摇晃过的汽水里的二氧化碳。 33 00:02:15,495 --> 00:02:18,355 它们的存在降低了岩浆的密度, 34 00:02:18,355 --> 00:02:23,098 增加了向上推动地壳的浮力。 35 00:02:23,098 --> 00:02:28,191 许多地质学家相信这就是 墨西哥帕里库廷火山爆发 36 00:02:28,191 --> 00:02:30,011 背后的过程。 37 00:02:30,011 --> 00:02:33,518 这些上浮的气泡 有两个已知的自然成因。 38 00:02:33,518 --> 00:02:36,688 有的时候,从更深的地底 产生的新岩浆 39 00:02:36,688 --> 00:02:40,658 会带来额外的气态化合物。 40 00:02:40,658 --> 00:02:44,806 不过,当岩浆开始冷却时, 也可能会形成气泡。 41 00:02:44,806 --> 00:02:50,149 当处于熔融状态时,岩浆是 溶解的气体与熔化的矿物的混合物。 42 00:02:50,149 --> 00:02:55,621 当熔融的岩石变硬, 其中的一些矿物会凝固为结晶。 43 00:02:55,621 --> 00:02:59,621 这个过程并不会 吸收多少溶解的气体, 44 00:02:59,621 --> 00:03:02,912 这导致了能形成爆炸气泡的 45 00:03:02,912 --> 00:03:06,362 化合物的浓度升高。 46 00:03:06,362 --> 00:03:10,332 然而并不是所有火山爆发 都是由岩浆静压力的上升引起的—— 47 00:03:10,332 --> 00:03:15,062 有时候,上方岩石的重量 可能会降低到危险的程度。 48 00:03:15,062 --> 00:03:20,231 山体滑坡可能会从 岩浆房的上方带走大量岩石, 49 00:03:20,231 --> 00:03:25,201 这降低了岩石静压力, 并会立即触发火山爆发。 50 00:03:25,201 --> 00:03:27,921 这个过程被称为 “卸荷”, 51 00:03:27,921 --> 00:03:30,822 它是无数火山爆发的原因, 52 00:03:30,822 --> 00:03:35,544 其中就包括 1980 年 圣海伦火山的突然爆发。 53 00:03:35,544 --> 00:03:39,114 但是由于侵蚀作用或者冰川融化, 54 00:03:39,114 --> 00:03:41,762 卸荷也可能长期发生。 55 00:03:41,762 --> 00:03:44,452 事实上,许多地质学家正在担心 56 00:03:44,452 --> 00:03:49,722 由气候变化导致的冰川融化 可能会增加火山活动。 57 00:03:49,722 --> 00:03:54,295 最后,在岩石层强度 不再足以抑制岩浆的地方, 58 00:03:54,295 --> 00:03:56,735 火山喷发也有可能发生。 59 00:03:56,735 --> 00:03:59,942 从岩浆中逸出的酸性气体和热量 60 00:03:59,942 --> 00:04:04,568 可以通过名为 “热液蚀变”的过程侵蚀岩石, 61 00:04:04,568 --> 00:04:08,448 逐渐将坚硬的石头 变成软质的粘土。 62 00:04:08,448 --> 00:04:12,088 岩石层也可能会被板块运动削弱。 63 00:04:12,088 --> 00:04:16,777 地震会制造出裂缝, 令岩浆逃到地表, 64 00:04:16,777 --> 00:04:19,789 且当大陆板块彼此远离时, 65 00:04:19,789 --> 00:04:23,267 地壳可能会被拉伸变薄。 66 00:04:23,267 --> 00:04:26,217 遗憾的是,了解火山爆发的原因 67 00:04:26,217 --> 00:04:28,617 并不会使预测火山喷发变得更容易。 68 00:04:28,617 --> 00:04:30,817 尽管科学家们可以大致测定 69 00:04:30,817 --> 00:04:33,227 地壳的强度和重量, 70 00:04:33,227 --> 00:04:38,747 岩浆房的深度和热量 使得测量岩浆静态压的变化 71 00:04:38,747 --> 00:04:40,387 变得非常困难。 72 00:04:40,387 --> 00:04:44,297 但是火山学家们 在不断探索新的技术, 73 00:04:44,297 --> 00:04:46,844 以攻克这种岩石地形。 74 00:04:46,844 --> 00:04:49,749 热成像技术的发展已经能让科学家们 75 00:04:49,749 --> 00:04:52,409 探测地下热点。 76 00:04:52,409 --> 00:04:55,839 光谱仪可以分析 从岩浆逸出的气体。 77 00:04:55,839 --> 00:05:02,103 激光可以精确地追踪 上升的岩浆对于火山地形的影响。 78 00:05:02,103 --> 00:05:06,595 但愿这些工具能帮助我们更好地理解 这些蠢蠢欲动的火山口 79 00:05:06,595 --> 00:05:08,801 以及它们的大爆发。