2. 中国地震局火山研究所, 长春 130117
2. Institute of Volcanology, China Earthquake Administration, Changchun 130117, China
2024年1—3月全球共有57座火山出现活动,其中,警戒级别Ⅰ级的火山7座,警戒级别Ⅱ级的火山18座,警戒级别Ⅲ级的火山29座,警戒级别Ⅳ级的火山3座(表 1)。从空间分布上看,绝大多数活动火山位于环太平洋火山带上,少数分布在印度洋板块与欧亚板块碰撞带上,个别活动火山处于其他板块交界地带、板块内部、洋中脊边缘(图 1);从国家分布来看,大部分活动火山集中在印度尼西亚、美国、俄罗斯、厄瓜多尔、秘鲁,占全球火山活动数量的51%;“一带一路”沿线有5座火山出现活动,其中,印度尼西亚3座,意大利1座,埃塞俄比亚1座。从活动水平看,2024年1—3月活动火山数量比2023年10—12月减少3座,其中,Ⅰ级警戒级别火山减少6座,Ⅱ级警戒级别火山减少7座,Ⅲ级警戒级别火山增加8座,Ⅳ级警戒级别火山增加2座(顾国辉等,2024),低警戒级别火山数量减少,高警戒级别火山数量增加,总体活动水平较2023年10—12月有所增强;与去年同期相比,活动火山数量减少2座,Ⅲ、Ⅳ级高警戒级别火山增加13座,Ⅰ、Ⅱ级低警戒级别火山减少15座,火山活动水平显著增强(李萌萌等,2023)。绝大多数活动火山保持中小喷发规模,火山灾害主要为长时间持续喷出的火山灰造成的空气污染、环境污染。
2024年1—3月全球火山活动以中小规模的爆炸式喷发和溢流式喷发为主,活动方式主要表现为熔岩流、火山灰扩散、火山碎屑流、火山弹抛射、火山岩块抛射、岩屑崩塌、火山泥石流、火山气体逸出、火山地震、地表变形、热异常、海底喷发等。其中,活动较为显著的火山有3座,分别为印度尼西亚列沃托比火山、冰岛雷恰内斯火山、墨西哥波波卡特佩特火山。
(1) 列沃托比(Lewotobi)火山位于印度尼西亚弗洛勒斯岛东部,是印度尼西亚较为活跃的活火山之一。该火山为双火山结构,二者顶峰沿WN-ES方向相距不到2km。自17世纪有喷发记录以来,列沃托比火山共发生22次大规模喷发,规模最大的一次爆炸式喷发发生在1932年(VEI=3)。上一次较大规模喷发发生在2003年,火山口喷出大量浓密的火山灰和火山气体,有时伴随着熔岩流和火山地震,炙热的火山喷发物导致火山口半径1km范围内的森林起火,农作物遭到破坏,至少有6个村庄的数百人逃离家园。
2023年12月,列沃托比火山出现活动迹象,并于12月23日发生持续24min的剧烈喷发,浓密的火山灰柱高约1km。2024年1月6日,列沃托比火山再次发生剧烈喷发,火山灰柱高达1.5km,喷发时间持续11min。之后,列沃托比火山一直持续间歇性短时剧烈喷发,平均每天1~2次,每次持续几分钟至十几分钟,大量灰黑色火山灰从火山口喷涌而出,山顶火山口有少量熔岩喷泉,偶尔有火山弹从火山口抛出,山顶火山碎屑持续滚落,火山警戒级别保持在Ⅳ级。1月底,列沃托比火山活动逐渐减弱;2月底,火山口熔岩逐渐冷却并停止溢出,经无人机测算,沿山体流动的熔岩流总长度为4.2km;3月初,火山警戒级别降至Ⅱ级。由于长时间持续喷发,厚重的火山灰覆盖了火山口半径2km范围内的森林和田地,附近8个村庄被火山灰污染,弗兰斯塞达(Frans Seda)机场临时关闭,约6500人被疏散,其中,部分人员出现急性呼吸道感染、腹泻等病症,直至2月底当地灾害管理局才组织被疏散人员返回家园。
(2) 雷恰内斯(Reykjanes)火山位于冰岛西南端的雷克雅内斯半岛。雷克雅内斯半岛拥有多个火山系统,上一次大喷发发生在1210—1240年(VEI=4),此后800年间,雷克雅内斯半岛上虽然没有熔岩喷出地表,但是每隔几十年就会发生一次火山震群。2021年3月,在历经15个月的大量显著火山震群活动后,雷克雅内斯半岛上的法格拉达尔火山喷发,结束了雷克雅内斯半岛800年的火山休眠期。据冰岛火山学家推测,雷克雅内斯半岛自此将开启一段长时间的火山活动,火山震群将沿着地表裂隙传播至不同的火山系统,最终导致岛上各火山喷发(顾国辉等,2024)。
自2023年10月起,雷恰内斯火山附近发生火山震群活动,并于12月18日开始溢流式喷发,地点位于格林达维克镇(Grindavík)东北约3km处(顾国辉等,2024)。尽管岩浆在3天后停止喷出,但是GPS和钻孔应力数据显示岩浆仍在地下运移,火山仍有再次喷发的危险。
2024年1月14日雷恰内斯火山再次喷发,此次喷发地点位于格林达维克镇北部,熔岩从先后产生的两条裂隙中喷出,一条沿NE-SW走向,长约900m,另一条沿SN走向,长约100m,熔岩向南流入格林达维克镇,引燃了至少三栋房屋。1月15日,熔岩溢出量减少,16日,熔岩停止溢流,地震活动和地表变形均有所下降。尽管地震活动减弱,但是地震震中位置的变化表明岩浆仍在运移。此次喷发后,地表裂隙进一步蔓延,原有裂隙变大。
2月8日6时,雷恰内斯火山再次发生溢流式喷发,此次喷发地点位于2023年12月18日喷发裂隙附近,喷发形成的熔岩喷泉高达50~80m,以火山气体和水蒸汽为主的喷发柱高约3km。格林达维克镇部分地区发生了火山灰沉降,附近蓝泻湖景点的游客被紧急疏散,此时格林达维克镇的居民已全部疏散。2月8日13时,岩浆与地下水相互作用产生轻微的爆炸活动,持续时间约4h,随后火山喷发强度及地震活动持续减弱。2月9日中午火山停止喷发。尽管如此,形变监测数据表明,此次火山喷发停止后地表再次发生膨胀,说明地下岩浆得到补充,仅一周的时间便聚集了约200万m3岩浆,至2月底地下岩浆量已达900万m3。
3月16日雷恰内斯火山再次喷发,此次喷发位于2月8日喷发地附近,熔岩沿裂隙喷出,并以1km/h的速度流动;SO2排放量最高达15000μg/m3,为2023年喷发以来的最高值。据3月17日卫星图像显示,熔岩流面积达5.85km2。3月25日,火山喷发活动减弱,但GPS监测结果显示地表又开始新的膨胀,表明未来雷恰内斯火山还会喷发。
正如冰岛火山学家的推测,雷克雅内斯半岛将开启一段长时间的火山活动,岩浆最终在地表应力薄弱处(地表裂隙)喷出(顾国辉等,2024)。由于在2023年底已做出喷发预测,附近格林达维克镇居民已全部撤离,雷恰内斯火山喷发未造成人员伤亡。
(3) 波波卡特佩特(Popocatepetl)火山位于墨西哥首都墨西哥城东南70km处,海拔5426m,是北美第二高的火山,也是世界上最活跃的火山之一。波波卡特佩特火山全新世以来共发生过46次喷发,其中VEI≥3的有8次,普林尼式喷发有3次,最近一次普林尼式喷发发生在公元800年左右,炽热粘稠的熔岩流和火山碎屑流席卷了火山下方的盆地。20世纪90年代以来,波波卡特佩特火山活动有所增加,此后基本每年均监测到不同程度的喷发活动,加之波波卡特佩特火山周围人口稠密,100km范围内约有2500万人(康建红等,2023),不同程度的火山灾害司空见惯。
2024年1—3月,波波卡特佩特火山持续小规模喷发,每天记录到长周期地震事件6~330次,以高频率低振幅为特征的火山震颤每天持续9~24h;大量火山灰、火山气体和水蒸汽从火山口喷出,其扩散高度为5~7km,并随风向东、东南、东北方向漂移;受火山长时间持续喷发影响,火山周边60km范围内受火山灰影响严重,位于火山东侧的普埃布拉州(Puebla)国际机场数次暂停运行,以清理跑道上的火山灰。目前波波卡特佩特火山仍在持续喷发,火山警戒级别保持在Ⅲ级,火山喷发未造成人员伤亡。
2 小结2024年1—3月全球火山以中低强度喷发活动为主,火山活动水平较2023年10—12月有所增强,火山灾害主要由熔岩流、火山灰造成。显著活动火山有3座,分别为印度尼西亚列沃托比火山、冰岛雷恰内斯火山、墨西哥波波卡特佩特火山。其中,印度尼西亚列沃托比火山自2023年底持续喷发至2024年2月底,厚重的火山灰覆盖了火山口半径2km范围内的森林和田地,火山附近8个村庄被火山灰污染,弗洛勒斯岛上约6500人撤离至安置点。冰岛雷恰内斯火山发生3次喷发,其中2次喷发发生在2023年底喷发的位置附近;由于在火山喷发前格林达维克镇的居民已全部撤离,火山喷发未造成人员伤亡;在1月中旬的喷发中,岩浆流入格林达维克镇,引燃至少三栋房屋。墨西哥波波卡特佩特火山2024年1—3月一直持续喷发,大量火山灰随风向东、东南及东北方向飘移,受此影响,火山周边60km范围内空气质量大幅下降,火山东侧普埃布拉州国际机场数次暂停运行。
致谢: 本文采用数据信息来源于Smithsonian、Volcanodiscovery网站以及JMA、IMO、PVMBG、INVOLCAN、VAAC等火山官方研究管理机构,在此表示感谢。
顾国辉、康建红、关升, 2024, 2023年10—12月全球火山活动简报, 中国地震, 40(1): 183-187. |
康建红、仲广培、关升, 2023, 2023年4—6月全球火山活动简报, 中国地震, 39(3): 715-720. |
李萌萌、翟颖、顾国辉等, 2023, 2023年1—3月全球火山活动简报, 中国地震, 39(2): 448-452. |