火山要比我们想像中复杂一些。火山学家不认为他们的科学已经成为预言性的学科,像气象学一样。但是科学家们说,火山新科学已取得了长足的进步。
美国曼哈顿自然历史博物馆里陈列着一个蓝色铁盒子,里面装着一块2000度的熔化的岩浆岩石。它被存放在让人难以置信的高压下,是罗马时代的维苏威火山爆发时留下来的。詹姆士博士和他的同事挤压并让它受热使这块岩石的温度和压力达到它在火山爆发前的状态。
詹姆士在这块混合物中加入了它已经缺失的成分:一种在火山岩浆中熔解了的可挥发性气体。他的实验是没有危险的,因为这块用来实验的岩石相对来说太小了。
这个小的化学实验室是为了弄清楚是什么引起了火山爆发。有些研究者在研究热动力学和火山爆发前形成岩浆的泡沫,还有些人在分析地震的预兆信号。“所有这些意味着在过去的几年里我们在了解火山现象方面取得了很大的进步,”史提文教授说,“而所有的这一切是为了把观察和火山模型联系起来。
孪生岩石相反特性
在1993年哥伦比亚的山顶上,火山爆发之前9名研究人员遇难。“十年过去了,我们对这一切已了解得更多。”斯巴克教授说。他指出活火山有持续时间长、低斜度的特点。“如果再发生一次火山爆发,在同等条件下已很难说我们的科学家是否还会遇难。”
站在装满矿石样本的抽屉的橱柜前,火山学家查里斯博士手握两块大岩石,左手的一块很重,锯齿状,木炭色,布有小的圆形孔。他右手那块却呈灰色,易碎,轻得好像可以浮在水面上。
这些岩石正是火山学争论的焦点。“这两个样本有相同的化学组成。”曼得威尔教授说。他们在地质上就像一对孪生,并且它们出自同一场火山的同一处岩浆。深色的那一块样本,他说,是在火山爆发前的几周或几个月流泻事件中形成的。
科学家们想了解那些惊人的不同之处。火山学家先研究火山爆发是怎样形成的。他们通常围绕着“火山链”,从南美、墨西哥、美国和加拿大沿着太平洋海岸线,穿过阿留申群岛向下至俄罗斯东部穿过日本、印度尼西亚和新西兰。
威力来自爆炸性泡沫
当岩浆上升的时候,它上面的压力下落并且它内部的水开始形成泡沫。它向火山顶部移动的时候形成的大量泡沫要占岩浆体积的90%。当火山喷发的时候,最基本的爆发力是来自于在泡沫中的高压的气体。
虽然科学家们现在很赞同以上的说法,但这提出的一个关键的问题:为什么有些爆发是爆炸性的而其他的(通常在一个火山中)却是流溢性的呢?
伟伯博士的实验暗示潜在的爆炸性的泡沫也许是在比先前想像的深得多的地壳中形成的,深约20英尺,这在很早时就在决定火山爆发的类型中起重要作用。
参考资料
http://news.sina.com.cn/w/2003-11-19/***********s.shtml