冰島最近很不平靜。自2023年10月底以來，冰島西南端的雷克雅尼斯半島記錄了大約24000次小型地震。據專(zhuan) 家從(cong) 地下岩漿侵入的規模和移動的速度分析，這裏火山爆發的“可能性極大”。事實上，自2021年以來，雷克雅內(nei) 斯半島已發生三次火山噴發。海底火山噴發創造了美麗(li) 的冰島，如今它卻在威脅冰島的安全。與(yu) 陸地火山相比，海底火山有什麽(me) 不同？它的危害究竟有多大呢？

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海水為(wei) 何澆不滅火山

地球上71%的麵積都被廣闊的海洋所覆蓋。假如把海洋裏的水全部抽幹，我們(men) 就會(hui) 看到如同陸地一樣壯觀的地貌，那裏有山巒起伏，也有溝穀縱橫。其中，數量最多的莫過於(yu) 星羅棋布的海底火山。

火山的位置不是隨機的，分布也不均勻，而是集中於(yu) 板塊的邊界地帶。當一個(ge) 板塊與(yu) 另一個(ge) 板塊碰撞時，密度較大的板塊被迫向下俯衝(chong) ，引起火山爆發。還有一些海底火山從(cong) 大洋中脊噴出，這裏就像棒球上的縫線一樣，是板塊的離散邊界，也是新生海洋地殼的誕生地，例如冰島就是大西洋中脊在地表的出露，那裏活躍的火山活動表明大西洋現仍在擴張中。

海底火山噴發示意圖：1 水蒸氣雲(yun) 2 海水 3 地層 4 熔岩流 5 岩漿通道 6 岩漿房 7 岩脈 8 枕狀熔岩（Wikimedia Commons）

此外，還有部分海底火山從(cong) 大洋板塊內(nei) 的“熱點”溢出。這裏是地球深處的局部熱源造成的，當板塊在“熱點”上方像傳(chuan) 送帶一樣緩慢移動時，就會(hui) 形成一係列火山，例如在太平洋中，從(cong) 夏威夷島向西北方向密集排列著一係列火山。

自8500萬(wan) 年以前開始噴發一直持續噴發至今，形成了約6000公裏長的島鏈。（來源：Wikipedia）

海底火山絕大部分都是死火山，隻有一百餘(yu) 座仍在活動。奇怪的是，為(wei) 什麽(me) 海水澆不滅海底火山呢？原因在於(yu) ，海底火山噴出的並不是熊熊火焰，而是高溫熾熱的液態熔岩，冰冷的海水隻能給熔岩降溫，卻無法讓威力無窮的火山熄滅。

地質學家研究發現，由於(yu) 海水的作用，導致海底火山與(yu) 陸地火山的差異很大。最明顯的差別在於(yu) ，海底火山處在高壓、低溫的環境中，深海區的火山由於(yu) 受上覆水體(ti) 的強大壓力，一般不產(chan) 生火山灰。而且，海底火山比陸地火山的熔岩冷卻速度快得多，一旦熔岩與(yu) 海水接觸，它的表麵就會(hui) 迅速冷凝形成固體(ti) 外殼，包裹著內(nei) 部的熔岩，從(cong) 而形成不規則的橢圓形，直徑為(wei) 幾厘米到幾米不等，看起來就像枕頭似的，因此被稱為(wei) 枕狀熔岩。

夏威夷海底火山產(chan) 生的枕狀熔岩（來源：Wikipedia）

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鬼斧神工：海底火山造就的奇觀

海底火山爆發是改變地球外貌的重要力量，在海洋中，有許多火山島就是火山噴發形成的。

在南極半島東(dong) 北端的南設得蘭(lan) 群島有一座奇怪的小島，名為(wei) “欺騙島”，與(yu) 南美洲隔海相望。如果我們(men) 從(cong) 上空俯瞰這裏，就會(hui) 發現欺騙島的外形確實很奇怪，它的輪廓為(wei) 馬蹄狀，實際上它是一個(ge) 環形的小島，直徑約12千米，中間充滿了海水，通過東(dong) 南部的缺口與(yu) 大海相連。

地質學家研究發現，欺騙島其實是一座火山島，遠古時期強烈的火山噴發在海洋中形成島嶼，後來火山口塌陷，海水湧入才變成了如今這幅模樣。時至今日，欺騙島火山仍在活躍期，島上的海岸邊時常熱氣騰騰，挖開黑色岩石和砂粒，就可能有溫泉噴湧而出，所以這裏成了著名的旅遊勝地。

Sentinel-2拍攝的欺騙島衛星圖像（來源：Wikipedia）

在非洲大陸西北部的大西洋上，分布著一片由7個(ge) 小島組成的島嶼群，名為(wei) 加那利群島。加那利群島在大西洋中沿東(dong) 西方向一字排開，仿佛一串美麗(li) 的珍珠項鏈，在成因上，它們(men) 都屬於(yu) 火山島，耶羅島是其中最小、最年輕的一個(ge) ，大約形成於(yu) 120萬(wan) 年前，它東(dong) 西長約29千米，南北寬約16千米，麵積僅(jin) 為(wei) 268.71平方千米，從(cong) 上空俯瞰它呈現出三邊凹陷的三角形，有點類似於(yu) 不規則的心形圖案。

至今，該島上依然保留著非常典型的火山遺跡。據統計，該島上有500多個(ge) 火山錐、70多個(ge) 熔岩洞穴及通道，可謂是研究火山的天然實驗室。不僅(jin) 如此，這裏的地質構造直至今天仍十分活躍，地震及火山時有發生。

位於(yu) 南美洲西海岸廣闊的太平洋上的科隆群島，也是著名的火山島，由21座小島和上百座岩礁組成，總麵積約7880平方千米。科隆群島所在地是火山活躍區，因為(wei) 它恰恰位於(yu) 較小的納斯卡板塊與(yu) 較大的南美洲板塊交界地帶，納斯卡板塊向東(dong) 漂移，以每年6.4厘米的速度潛入南美洲板塊之下，因此該地區地殼活動十分活躍，火山頻繁爆發。

火山口不僅(jin) 存在於(yu) 島上，在海底還有很多。1977年，海洋學家乘坐“阿爾文號”載人深潛器到達科隆群島附近2500多深的海底進行勘探，發現了一些冒著黑煙的噴口，溫度很高，被形象地稱為(wei) “海底黑煙囪”。這些噴出的熱液中含有豐(feng) 富的礦物質，滋養(yang) 著一些生物，能夠脫離陽光而獨立存在，形成了獨特的海底極端環境生態係統。

科隆群島的費爾南迪納島的拉昆布雷火山（來源：Wikipedia）

阿爾文號（來源：Wikipedia）

巨型管蟲聚集在加拉帕戈斯裂穀的噴口周圍（來源：Wikipedia）

此外，夏威夷群島、阿留申群島、韓國濟州島等都是海底火山噴發而成。據統計，世界上約有85%的活火山分布在太平洋海域，它的東(dong) 岸和西緣是世界上火山活動最劇烈的地帶，因此這裏的島嶼一般都屬於(yu) 火山島。

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冷酷無情：海底火山的巨大危害

盡管海底火山遠離人類聚居地，但規模達到一定程度時仍然具有很大的危害。它不僅(jin) 能噴出大量有害氣體(ti) ，還有可能會(hui) 擾動海水形成海嘯。2022年1月14日至15日，南太平洋島國湯加的洪阿哈阿帕伊島海底火山猛烈噴發，引起全球關(guan) 注和擔憂。湯加洪阿哈阿帕伊島火山原本是一座海底火山，近年來由於(yu) 多次噴發而逐漸露出水麵。

這次噴發引發了大規模海嘯，幾乎導致整個(ge) 太平洋沿岸地區都受到影響。據統計，湯加全境85%的人口受到影響，約有600棟建築物被海嘯破壞，就連遠在10000多千米之外的智利北部海岸，也遭受兩(liang) 米多高的巨浪襲擊，部分市區出現海水倒灌。

此外，海底火山噴發還會(hui) 破壞生態環境。在2011年10月至2013年3月間，非洲大陸西北部耶羅島附近的海底火山爆發，釋放了大量的熱量和二氧化碳，造成周邊海域大量動植物消失。火山學家利用無人水下探測器調查發現，時隔多年，耶羅島附近的海洋生態係統才逐漸恢複，許多浮遊動物、浮遊植物以及魚、蝦、蟹、貝類再次出現在熔岩洞穴中。

2021年10月的一天，有人在日本衝(chong) 繩發現海麵上漂浮著大量石頭，許多船隻被困在港口動彈不得。這究竟是怎麽(me) 回事呢？經調查發現，這些石頭都來自於(yu) 一千多千米外的小笠原群島。不久前的海底火山爆發，噴出的浮石漂浮在海麵上，後來隨著洋流向西到達了衝(chong) 繩縣海岸。

浮石的外表十分粗糙，布滿氣孔，密度比海水小，所以能漂浮在水麵上。當岩漿從(cong) 海底火山中噴發出來以後，壓力迅速下降，岩漿中氣體(ti) 的溶解度隨之降低，其中的氣體(ti) 不斷逸出，這個(ge) 過程就像我們(men) 打開碳酸飲料時看到大量氣泡冒出來一樣。但是，壓力降低的同時，熔岩的溫度也驟降，很多氣泡還沒有來得及逃逸就被冷凝在岩石之中，於(yu) 是，滿身氣孔的浮石就形成了。

渾身布滿氣孔的浮石（攝影：馬誌飛）

對於(yu) 海洋航運來說，浮石可不是什麽(me) 好東(dong) 西。大大小小的浮石從(cong) 海底冒出，連綿不斷如同漂浮的小島，被稱之為(wei) “浮石筏”，長度可超過幾十千米。這種情況一旦出現，通常難以在短時間內(nei) 散開，影響港口的正常通行，甚至會(hui) 造成船隻發動機故障引發航行事故。

海洋生物學家對浮石的出現也十分擔憂，他們(men) 認為(wei) 浮石會(hui) 影響陽光直射海底，不利於(yu) 浮遊生物的生長，對海洋食物鏈具有破壞作用。此外，漂浮的浮石還可能成為(wei) 某些外來物種的“天然輪渡”，比如一些貝類，它們(men) 乘坐浮石筏漂浮到以前從(cong) 未到過的陸地或者島嶼，就可能成為(wei) 入侵物種，威脅其它生物的生存。

作者：馬誌飛，科普作家，北京科普作協會(hui) 員，著有《石頭記》《玻璃地球》等科普圖書(shu) 10餘(yu) 部，曾榮獲自然資源部優(you) 秀科普圖書(shu) 獎、吳大猷科學普及著作獎佳作獎、中國自然資源作家協會(hui) “中華寶石文學獎”科普作品獎等。

審核：董漢文 中國地質科學院地質研究所副研究員

出品：科普中國

監製：中國科學技術出版社有限公司、中科數創（北京）數字傳(chuan) 媒有限公司

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