距火山爆发不远处的冰川上残留的冰坨。 水与冰对地壳的影响 地质学家指出,气候和地壳之间的相互联系主要是通过地球上的水-冰转换进行的,水和冰给予地壳的压力是需要考虑的主要因素。1立方米的水质量为1吨,而1立方米冰的质量为0.9吨。如果向地面倾倒1000米厚的冰盖,或者从海洋中移去等体积的水,都会造成地壳岩石所受到的压力和张力的变化。因此,水和冰在地壳上的改变会引起地震和火山爆发自然并不奇怪。 一般情况下,地面上的水和冰对地壳的作用并不明显。但是,如果出现一些极端的、突发性的气候变化,这种作用就会变得明显,比如在冰期的开始和结束,再比如我们面临的未来的全球气候变暖。在这样的情况下,岩石所受到的压力和张力会发生较大的改变,其内部的力的平衡被打破,就很容易引起地震和火山爆发。 类似的事情在地球历史上发生过多次。在过去的65万年中,地球上大约出现过7次较大的冰期,当时南北两极的冰盖大大超过今天。由于大量的水被冻在海洋中和大陆上,水资源在地球上的分布大大改变,海水面大幅下降。其直接后果就是地壳所受到的压力和张力发生改变。当冰盖融化时,水在地球上再次被重新分配,而地壳所受到的压力和张力又随之发生变化。在这些频繁的变化中,地壳很容易产生新的断层并诱发更多的地震。 1970年,澳大利亚国立大学的约翰·查普尔研究了冰期的循环与火山爆发频率的关系。从最近一次冰期结束(距今1万年前)地球开始变暖算起,冰岛经历了4次剧烈的火山爆发,这被认为是冰盖融化导致地壳内的岩浆所受到的压力变化的结果。美国北卡罗来纳大学的研究人员对美国加利福尼亚州北部地区进行研究发现,过去80万年中这里也出现过类似的事情。此外,在美国喀斯喀特山脉和安第斯山脉中的中纬度冰川的进退也与火山活动的增强有着一定的联系。 地震活动与火山爆发有点相似。瑞典科学家指出,在过去的冰期中,地壳所受的压力和张力的平衡发生变化,触发了斯堪的纳维亚半岛上的地震,类似的事情在苏格兰和北美也都曾发生。此后,加拿大科学家进一步指出,这种效应在今天依然存在。他们特别说明,北美大陆应力的回弹可能是1811-1812年之间美国新马德里大地震的主要原因。 |