2012年7月,飞越西南太平洋的航空公司乘客发现了一个漂浮在水面上的大而不寻常的物体。
事实证明,这是一个巨大的浮石筏,证明发生了水下火山喷发。随着木筏继续增长到费城的规模,科学家们观察到这次喷发非常大。
火山爆发发生在新西兰东北部的阿弗尔火山,是过去一个世纪以来最大的水下爆发。
塔斯马尼亚大学(University of Tasmania)的火山学家,联合首席科学家Rebecca Carey说:“我们知道这是一次大规模的喷发,大约相当于20世纪我们在陆地上见过的最大的喷发。历史性的硅酸盐喷发 - 一种特殊类型的喷发,产生粘稠,充满气体的熔岩,经常爆发。
2015年,塔斯马尼亚大学领导了一个考察团,与来自伍兹霍尔海洋学研究所(WHOI),加州大学伯克利分校,新西兰奥塔哥大学和其他学者的科学家一起探索,绘制和收集来自阿弗尔火山的爆发材料登上由斯克里普斯海洋学研究所(Scripps Institution of Oceanography)运营的研究船Roger Revelle。
他们的论文在2018年1月10日发表在“科学进展”杂志上,描述了历史上火山喷发的第一次近距离调查,并揭示了一些惊喜。
WHOI副研究员兼国家深水淹水设施首席科学家Adam Soule表示:“我们正在向现场前进,准备好调查典型的深海爆发事件。
Soule说:“当我们看到AUV的详细地图时,我们看到了海底的所有这些颠簸,我认为这辆车的声纳正在起作用。 “事实证明,每一个碰撞是一个巨大的浮石块,其中一些是面包车的大小。我在海底从没见过这样的东西。“
阿弗尔是Kermadec弧的一部分,火山链,其中一些到达表面形成新西兰和美属萨摩亚之间的Kermadec群岛。火山是在俯冲带上形成的,地球上最大的板块之一,太平洋板块俯冲在澳大利亚板块之下。
来自新西兰的科学家以前曾使用舰载声纳仪器在2002年对该国北岛东北部海底4.5公里处的火山口进行了测绘,并在2012年爆发后立即再现了新火山物质在海底。
地球火山活动的70%以上发生在海底,但这些事件的细节大部分隐藏在海水中。
尽管他们有暴力行为,但对硅质火山爆发的了解甚少,大多数关于硅质火山爆发的知识都来自古老的岩石记录,缺乏事件的时间,持续时间,来源和水深等细节。在阿弗尔喷发之前,科学家们在发生后不久就不能研究大型的水下硅酸盐喷发,以便更好地了解它们是如何发生的以及它们是怎样产生的。
在2015年的时候,研究小组在2015年的时候,为了获得关于哈弗尔事件的新信息,部署了自主水下航行器(AUV),进行了11次潜水,绘制了超过19平方英里(50平方公里)的海底地形图。该小组还进行了12次总计250小时的潜水(ROV)Jason,以收集喷发材料的样本,并捕获火山口内海底的高分辨率图像。
科学家们发现,哈弗雷火山喷发的历史比以前想象的复杂得多,最近一次火山喷发是由14个位于地表以下900至1220米的火山口地点组成。
他们还发现,他们认为最初是爆发性的喷发,主要产生浮石,也造成了灰烬,熔岩圆顶和海底熔岩流。在爆发的物质中,这个数字比1980年圣海伦斯火山爆发的近1.5倍,大约百分之七十五的物质飘浮在水面上,随风和潮流漂移,其余的则散布在几英里外的海底。
Soule说:“我们最终认为,没有一种岩浆在我们假设的土地上爆发爆发的方式爆发。
利用ROV Jason收集的材料证实了喷发的多样性,将稠密的熔岩,灰烬,浮石和巨大的浮石样本带到地表,包括一个直径5英尺(1.5米)的样本,这是有史以来第一个收集的样本目前正在东京国家科学与自然博物馆展出。
这些样品的物理和化学成分正在帮助科学家们了解火山喷发是如何进行的,是什么使得火山喷发发生,以及随着时间的推移物质如何变化。