2018年基拉韦厄火山喷发可能由什么引发？

夏威夷基拉韦厄火山2018年的喷发既壮观又具破坏性。超过四分之一立方英里的熔岩涌出，涌向大岛东部边缘，掩埋了多个城镇，并填满了整个海湾。这次喷发在许多方面都出乎意料：喷发的熔岩量巨大，许多火山口远离山顶，以及远在基拉韦厄山顶发生的塌陷。那么，最初是什么引发了这次喷发呢？

这是一个很难回答的问题。火山确切的喷发原因在火山学中仍是一个开放性的问题。当然，有几个地质事件可以被认为是可能促使火山喷发的因素。最主要的一个是岩浆的侵入。新岩浆与火山内部的旧岩浆混合。所有这些新的热量、气体和熔岩会使储存所有岩浆的系统超压，导致部分岩浆喷出。

我们还可以指出岩浆中溶解的气体。当岩浆上升和冷却时，它会释放出水和二氧化硫等气体，形成气泡。所有这些气泡的增加都会导致类似的超压，从而引发剧烈的喷发。

不太可能的潜在触发因素

人们对许多潜在的喷发触发因素进行了猜测。其中许多因素本身并不足以引起火山喷发（除非火山本来就要喷发）。地潮（由月球引起的地壳应力，类似于海洋潮汐）、行星排列（不）、月相（更是双重否定）或月球距离（即超级月亮）甚至人类钻探都被提出过，但没有显示出与喷发开始的统计学联系。即使是附近火山喷发也不会触发另一座火山喷发。

地震也是一个可能的诱因。然而，没有证据表明非常大的地震会导致世界其他地区的火山喷发。即使是发生在可能活跃的火山附近的强烈地震，似乎也并不经常触发喷发。1960年智利的M9.5级大地震可能导致该地区的一些火山在地震发生后的几周到几个月内变得躁动不安，但它们可能在地震前就已经处于活跃状态。

是什么促成了2018年的喷发？

这又回到了基拉韦厄火山。2018年的喷发改变了这座巨大的盾状火山的游戏规则，这座火山在裂缝在Leilani Estates出现前的35年多一直在喷发。在山顶的Halema‘uma‘u火山口和东部裂谷线下方4英里处的Pu‘u ‘O‘o有两个长期存在的熔岩湖（或多或少持续喷发）。然而，有什么原因导致这些喷发停止，并在18英里外开始了新的喷发呢？

美国地质调查局夏威夷火山观测站（HVO）的Matthew Patrick将基拉韦厄火山的岩浆系统描述为一系列管道。正常情况下，管道中的岩浆会从山顶或Pu‘u ‘O‘o等“水龙头”中流出。然而，有时压力会积聚，管道会破裂。任何处理过冻结管道的人都知道接下来会发生什么：水喷涌而出。在基拉韦厄火山，我们看到的则是从破裂的管道中流出的熔岩。那么，是什么导致这些管道破裂呢？

《Nature》杂志上发表的一项由迈阿密大学的Jamie I. Farquharson和Falk Amelung撰写的新研究大胆断言，可能是强降雨触发了2018年的喷发。火山内部的压力是驱动喷发最重要的机制之一。这就是为什么新岩浆的侵入和气体压力是两种喷发触发因素。Farquharson和Amelung则认为，大量的降雨增加了地下的压力，以至于基拉韦厄火山的岩浆抓住这个机会打开了一个新的喷发口。

这会如何运作？请记住，大部分雨水会渗入地下。强降雨——可能在喷发开始前的这段时间内高达一米——会填满火山下方几公里内的所有开放空间。所有渗入开放空间的水都会对火山施加巨大的压力，岩浆会开始形成一个新的“管道”，然后破裂导致喷发。作者进一步提出，降雨量可以用来预测喷发，而气候变化导致的降水增加可能会导致喷发更加频繁。

是雨水惹的祸？

这是一个引人入胜（但也颇具争议）的观点，但并非没有问题。尽管作者认为在2018年喷发开始之前，基拉韦厄火山可能并没有被新岩浆加压，但确实有迹象表明加压正在发生。在新的喷发发生前的几周里，山顶熔岩湖已经满溢。

熔岩湖的高度就像火山的水位计。熔岩湖的高低反映了火山的压力状态，因此溢出可能意味着压力正在迅速积聚。然而，来自火山深处几十公里的新岩浆并没有多少迹象。

这又回到了Patrick的“漏水管道”理论。正如他所说，压力可以通过两种方式积聚：向系统中添加新物质和堵塞系统的一部分。如果前者没有发生，那么后者可能发生了。就像疏通管道一样，一旦堵塞被清除，岩浆就会重新开始流动。

通过观察2018年喷发期间喷出的熔岩，我们可以分析熔岩本身的成分和它携带的晶体，以了解这种可能性。果不其然，Cheryl Gansecki等人发表在《Science》杂志上的研究表明，喷发初期喷出的物质已经在火山内部停留了一段时间——这是在真正的高潮开始前被冲走的“堵塞物”的有力候选者。

提出的降雨触发理论是一个有趣的观点，因为确实有一些迹象表明基拉韦厄火山的喷发活动与降雨量较大的时期之间存在相关性。然而，我们仍然不了解大岛上复杂的地下水流动网络。所以，目前，这种相关性可能还不能证明因果关系。

搜索仍在继续

HVO科学主管Tina Neal欢迎这项研究，该研究着眼于基拉韦厄火山和类似火山的运作方式。然而，这项研究仍然存在争议，因此她警告说，不要期望每次火山附近降雨量大的时候都会发生喷发。

同样，气候变化可能导致降水增加的潜力也不会导致所有火山都开始更频繁地喷发。我们对火山喷发诱因的理解仍在不断深入；但是，与大多数自然系统一样，确切的原因可能比我们希望的要复杂得多。