埃爾德焦峽谷
| 埃爾德焦峽谷 | |
|---|---|
 埃爾德焦峽谷底部 | |
| 最高點 | |
| 海拔 | 因地而異：自谷底至800公尺（2,625英尺） |
| 列表 | 冰島火山 |
| 座標 | 63°58′00″N 18°36′33″W / 63.96667°N 18.60917°W |
| 地理 | |
  埃爾德焦峽谷 在冰島的位置 | |
| 位置 | 冰島 |
| 地質 | |
| 山脈類型 | 卡特拉火山的裂縫噴發口 |
| 最近噴發 | 939 |
埃爾德焦峽谷（冰島語：Eldgjá，冰島語發音：[ˈɛltˌcauː] ⓘ，字面義「火之峽谷」）是冰島的一處火山兼峽谷，屬於卡特拉火山的一部分，是一條長約40公里的火山口和裂縫噴發口的組成部分。這條裂縫自卡特拉火山向東北方向延伸，幾乎抵達瓦特納冰原。大約在公元939年，這條裂縫發生了一次重大噴發，是近代歷史上規模最大的一次溢流式噴發。此次噴發的熔岩總體積達18.6立方公里，覆蓋了約780平方公里的土地。
儘管冰島關於此次噴發的記錄非常有限，但通過古氣候學代用指標，以及來自中國、歐洲和伊斯蘭世界的歷史文獻記載，可以看出其對北半球氣候的廣泛影響。埃爾德焦的噴發導致大氣明顯降溫，整個歐亞大陸因而經歷了嚴酷的寒冬與糧食危機。
地質
[編輯]大西洋洋中脊與冰島熱點的相互作用，形成了構成冰島的火山岩層[1]。冰島有四大火山區：島東北部的北火山區、島東南部的東火山區、島西南部的西火山區，以及島西部的斯奈山半島火山區。前三片火山區組成一個倒「Y」字結構，每一區均由一系列火山與構造線性帶組成。這些線性帶從北－東北方向延伸至南－西南方向，線性帶上遍布著眾多火山機構。埃爾德焦便位於東火山區內[2]。這一區域雖然沒有大型盾狀火山，但是存在大量綿延的噴發裂隙，著名的拉基火山便是其中之一[3]。
冰川作用對冰島的火山活動產生了顯著影響。全新世早期發生的大規模噴發——例如8600年前釋放量達25立方公里（6.0立方英里）的肖爾索熔岩噴發——被認為與更新世積冰融化引發的地殼卸載有關。不過，這一過程似乎並未影響埃爾德焦的噴發[2]。此次噴發可能更動了卡特拉火山的地貌結構，從而改變了該區域的冰川活動[4]。來自卡特拉火山的冰川融水通過若干冰下「隧道」排出，其中一條正與埃爾德焦裂隙重合[5]。裂隙帶上的地熱活動致使米達爾斯冰原的東北部分持續融化，形成鍋狀窪地[6]。來自冰原的冰磧一直延伸至埃爾德焦裂隙帶[7]。
埃爾德焦噴發的火山岩以鹼性玄武岩為主，其化學成分相對均一，含有單斜輝石、橄欖石、磁鐵礦與斜長石等斑晶[8]。此外還存在少量拉斑質岩石[9]。卡特拉火山岩漿的成分顯示出長期變化的跡象，說明其岩漿系統存在一種持續變動的長期循環，而埃爾德焦的噴發似乎標誌著該循環的一個新開端，這一狀態持續至今[10]。有證據表明，埃亞菲亞德拉火山往往先於卡特拉火山噴發。因此在2010年埃亞菲亞德拉火山爆發之後，卡特拉火山可能再次噴發的風險引發了廣泛關注[11]。
地理與地貌
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「埃爾德焦」（Eldgjá）在冰島語中意為「火之峽谷」[12]，指的是構成火山的裂隙口[13]；該術語也常用於描述冰島的其他火山裂谷[14]。埃爾德焦地處蘭德曼納勞卡與教堂鎮之間[15]，著名旅遊景點奧法伊呂瀑布便位於埃爾德焦主裂隙中[16]。瀑布上方曾有一座天然石橋，為著名拍攝景點，後於1990年代初坍塌[17]。自2011年以來，埃爾德焦的北部區域（包括奧法伊呂瀑布）及周邊地區被納入瓦特納冰川國家公園[18][19]，整個埃爾德焦地區則於2010被劃入卡特拉地質公園[20]。峽谷內設有遊客信息中心及野餐場所，便於遊客參觀[21]。
埃爾德焦峽谷是一條東北-西南走向的地塹，內有多個爆炸坑。這條地塹全長約8.5公里（5.3英里）[22]，寬約600公尺（2000英尺），深約150公尺（490英尺），是一個更大規模的、總長達40公里（25英里）的斷錯地塹的一部分[23]。峽谷自西南向東北，可劃分為四個地段。最東北段被稱作「卡姆巴火山口」（Kambagígar，[ˈkʰampaˌciːɣar̥]）[24][16]，而「埃爾德焦」這個名稱通常僅用於指代峽谷中部8.5公里的主段[23]。不過，公元939年的大規模噴發實則亦有其他地段參與[25]。整座峽谷起始於西南方向米達爾斯冰原上的厄爾迪山冰川[25]（Öldufellsjökull，[ˈœltʏˌfɛlsˌjœːkʏtl̥]；此處冰蓋覆蓋了部分裂隙[26]），向東北橫貫山區地帶[27]，幾乎延伸至斯塔卡山（Stakafell，[ˈstaːkaˌfɛtl̥]）附近的瓦特納冰原[25]，成為全冰島最長的火山裂隙[27]。
埃爾德焦裂隙帶由地裂縫、熔岩丘、正斷層、熔岩湖、碎屑火山錐與寄生火山錐構成[28][22]。這些錐體呈線狀排列[28]，顏色從紅色到灰色不等，由熔岩、火山渣和噴濺物交替層疊組成[13]。火山渣有時會在高溫下與噴濺物熔合，形成類似熔岩流的結構[29]。已有證據表明，埃爾德焦的裂縫噴發口在公元930年代的噴發之前就已存在[30]，其持續活動可以通過地表形變進行觀測[31]。
埃爾德焦峽谷是卡特拉火山的一部分，後者包括一系列裂縫噴發口，以及被米達爾斯冰蓋覆蓋的破火山口[22]。埃爾德焦峽谷在向東北方向延伸時，距離1783–1784年代的拉基裂縫噴發口約5公里（3.1英里），方向大致平行[32][33]。拉基裂縫噴發口是格里姆火山的一部分[34]。該地區還有其他多個火山中心，其中一些在歷史上曾發生過大規模的裂縫噴發[35]。
10世紀的噴發
[編輯]埃爾德焦火山噴發是全新世時期卡特拉火山系統最大規模的噴發[22]，也是過去幾千年全球範圍內最大規模的溢流式火山噴發[36]，同時也是迄今為止卡特拉火山系統唯一一次發生在噴發口以外的噴發事件[37]。本次噴發涉及長達75公里（47英里）的區域，包括卡特拉的中央破火山口與埃爾德焦裂隙帶[22]。整個過程中大約發生了16次普林尼式或亞普林尼式噴發，噴發柱估計高達15公里（9.3英里）[33]。這些噴發並非同時發生於埃爾德焦裂隙系統中，而是先從卡特拉中央火山開始，逐步向東北方向傳遞[27]。噴發過程包括劇烈的熔岩噴泉、爆炸式噴發以及大量熔岩溢流[38]。
這次噴發與公元930年代冰島地區一次活躍的大陸張裂事件有關[33]。在此期間，岩漿注入岩脈，導致地表變形[39]，引發卡特拉火山系統的岩漿遷移[40]。部分岩漿進入卡特拉火山的岩漿房，誘發了富矽質岩漿的釋放。這些岩漿是噴發碎屑的組成部分，且在某一階段與玄武質岩漿同時噴發[33]。此外，冰島其他火山，如巴達本加火山、格里姆火山[41]以及南半島區的火山，也可能在埃爾德焦噴發的同時發生過噴發[42]。
年代測定
[編輯]埃爾德焦火山噴發發生於公元930年代，但其確切年代長期以來未有定論。早期研究認為其發生於934年至938年之間[33]，而2015年發表的最新研究則指出：噴發始於939年，可能於次年結束[43]，也可能延續了數年之久[27]。年代測定的淆亂源於這樣一個事實：埃爾德焦的噴發與之後發生於中朝邊境的長白山火山大噴發僅相隔7年[44]。因此，一些被歸因於埃爾德焦噴發的異常氣候現象，實際上可能是由長白山的噴發引起的[45]。不過，長白山大噴發只產生了少量的硫酸鹽氣膠[46][47]，遠少於埃爾德焦噴發所產生的量，對當時全球氣候的降溫作用遠不及埃爾德焦[48][49]。卡特拉火山的碎屑層起初被認為是公元1000年噴發的產物，現在則被認為是埃爾德焦噴發的一部分[50]。
噴發產物
[編輯]此次噴發產生了兩片以繩狀熔岩為主的熔岩流[51][25]，分別從裂隙帶的南部和中部區域湧出[52]。這些熔岩通過熔岩管沿河谷與峽谷下行[53]，最終流入海洋。熔岩流的覆蓋面積約達780平方公里（300平方英里），總體積為18.6立方公里（4.5立方英里），是過去1100年間最大的熔岩流[54]。這些熔岩掩埋了早期噴發的痕跡[10]，使河谷阻塞、河流改道，同時也改變了地貌，以至於卡特拉火山東側平原的大部分區域再也不會受到來自火山的冰湖潰洪的影響[55]。諸如奧爾塔韋爾斯火山口（Álftaversgígar，[ˈaul̥taˌvɛr̥sˌciːɣar̥]）[56]、蘭德布羅特斯山丘（Landbrotshólar，[ˈlantˌprɔtsˌhouːlar̥]；冰島最大的錐丘複合體）等無根火山錐，都與埃爾德焦的熔岩流有關[57]，儘管後者的年代可能更早[58]。此外，拉基火山的噴發掩埋了埃爾德焦東北部的許多熔岩流[24]。
本次噴發中，大約有1.3立方公里緻密岩石當量[27]、以玄武岩為主的噴出物[22]，在噴發過程中形成了體積達4.5立方公里（1.1立方英里）的噴發碎屑，主要堆積於埃爾德焦以南及東南方向[59]。噴發碎屑在岩漿型與准岩漿型噴發的交替作用下形成[27]，與常見的卡特拉火山碎屑相比，其成分更為複雜[60]。外部水源（如冰川融水）不是此次爆炸性噴發的關鍵因素[61]。部分噴發發生在卡特拉冰蓋以下，導致冰蓋東側形成了克里基（Kriki，[ˈkʰrɪːcɪ]）玻質碎屑岩[54]，這是熔岩與冰相互作用的產物[27]。噴發期間，米達爾斯冰蓋的北部、東部（甚至包括南部）都發生了冰湖潰洪[54]，但由於之後的融水洪流與熔岩掩埋了這些沉積物，目前很難準確追蹤這些洪水的影響範圍[55]。已有證據表明，埃爾德焦的噴發永久改變了卡特拉火山的內部結構，後者的噴發速率相較於過去的兩千年有明顯的下降，並且自此次噴發以來，火山南側與西側再未發生過冰湖潰洪[62]。
碎屑與氣膠的排放
[編輯]埃爾德焦噴發所產生的碎屑層與硫酸鹽層均被發現於格陵蘭島的冰芯中[48]，這些冰層有更高的酸性[63]、更多的鹽分，同時含有更多的微小玻璃碎片[64]。科學家們利用火山噴發產生的碎屑層測定北半球湖泊沉積物[65]和冰芯的年代[66]、埃亞菲亞德拉冰蓋[67]及他處火山噴發的時間[68]，以及島上冰川運動[69]、維京時代相關事件的精確年代[70]。
大型火山噴發會釋放大量二氧化硫氣體，在大氣中形成氣膠雲幕，減少地表接收的陽光，進而改變氣候[1]。埃爾德焦的二氧化硫噴發量約為2.32×10⁸公噸[22]，這一數值超過了歷史上其他著名的火山噴發（如1815年的坦博拉火山噴發與1600年的瓦伊納普蒂納火山噴發）[71]，但可能低於1783年拉基火山噴發的水平，因為準岩漿型噴發過程可能消耗了噴發柱中的部分硫酸鹽[72]。埃爾德焦噴發是過去幾千年來規模最大的火山性大氣污染事件[73]。噴發出的鉑元素痕跡已在西半球各地被發現[74]，這些痕跡可用於測定考古遺址的年代[75]。
我們望向太陽，卻感受不到任何力量，既無光也無熱。但我們看見天空，顏色或形態仿佛變得粘稠。還有人說他們看到太陽像只有半邊。
——Annales Casinates，義大利[76]
埃爾德焦噴發對氣候的影響已被多種環境記錄證實，包括洞穴沉積物[77]、歷史文獻記載、冰芯、樹木年輪等[34]。這次噴發甚至可能向南影響到澳洲[78]。年輪數據顯示，公元940年北半球氣溫下降約0.7–1.5 °C（1.3–2.7 °F），美國阿拉斯加、加拿大落基山脈、中亞游牧區、中歐和斯堪地那維亞受到的影響尤為顯著。在加拿大與中亞，氣溫下降持續至941年[79]。火山氣膠時常削弱尼羅河流域的季風系統。公元939年，尼羅河水位異常偏低[80]。而在埃爾德焦及同世紀其他火山噴發之後，歐洲的洪水頻率增加，這一現象與波蘭地區榿木數量減少有關[81]。但也有研究指出，一些原本歸因於埃爾德焦噴發的氣候變化，實際上可能是同時期其他火山噴發造成的（如墨西哥的塞波魯科火山）[82]。
從黎明開始到翌日中午，太陽呈血色。
對人類的影響
[編輯]儘管公元10世紀冰島已有人類定居，且埃爾德焦噴髮帶來了嚴重影響[85]，但當時並無有關此次噴發的文獻記載。後來的有關記錄零散地出現在《定居書》中，其成書時間在噴發事件約200年後[27]。冰島史詩《女巫的預言》中的某些場景也可能記錄了這次噴發[86]，或是卡特拉火山的其他噴發事件[85]。據《定居書》記載，噴發後的熔岩流迫使卡特拉火山東側的定居者播遷他處[38]，位於卡特拉東南部的奧爾塔韋爾（Álftaver）區域至少有兩個定居點被熔岩摧毀，不得不永久廢棄[87]，12世紀的文獻將這一地區稱作「荒原」[49]。噴發碎屑覆蓋了冰島約20000平方公里（約7700平方英里）的土地，其中有600平方公里（230平方英里）的土地，碎屑層厚度超過1公尺，已無法繼續居住；2600平方公里（1,000平方英里）的土地，碎屑層厚度超過20公分，受到嚴重損害[88]。這場災難可能中斷了冰島早期的定居進程[89][90]，並在一定程度上促成了冰島的基督教化[91]。不過也有學者認為，相比於18世紀的拉基火山噴發時期，當時冰島的人口結構和適應能力可能更強，因此埃爾德焦噴發的影響相對較小[92]。
定居者莫爾達-格努皮爾（Molda-Gnúpur）在庫扎菲奧特河（Kúðafjót）與埃亞勞河（Eyjará）之間的奧爾塔韋爾（Álftaver）地區安家。當時該地有一片大湖，非常適合獵天鵝。他將部分土地出售給新來的定居者，這裡很快變得熱鬧起來。後來此地被jarðeldur（字面義「地火」，即熔岩）吞沒，於是人們逃往西部的赫夫扎山麓（Höfðabrekka），並在蒂亞爾達原野（Tjaldavellir）搭起營地。
——《定居書》，pp. 328–331[93]
儘管當時的冰島沒有留下文獻記錄，歐洲的史書中卻保留了相關天象與氣候變化的記載[94]。德國、愛爾蘭、義大利、葡萄牙和西班牙都有關於「天空變暗」的記載[43]，儘管這些記錄是否直接與埃爾德賈噴發相關，學界仍有爭議[95][96]。939至942年，歐洲和中國的冬季異常嚴寒，出現海洋與運河結冰的情況，夏季則出現嚴重乾旱。中國、北非馬格里布地區、中東黎凡特及西歐都有糧食危機的報告，被認為與此次噴發之間存在關聯[80]。更有學者提出，後晉王朝的滅亡[97]、中國同時期的蝗災[98]、歐洲的牲畜瘟疫[99]、愛爾蘭人類活動的減少[100]以及日本的叛亂，都可能與埃爾德焦間接相關[46]。
重複噴發的影響
[編輯]每隔幾個世紀，冰島島上由裂縫噴發口引發的大規模溢流式噴發就會再度發生。2010年，埃亞菲亞德拉冰蓋火山爆發。儘管其規模（0.27±0.07 立方公里）遠小於當年埃爾德焦噴發，但仍然嚴重擾亂了全球航空交通，航空公司僅經濟損失就超過10億美元[35]。這是因為火山灰會干擾飛機發動機的正常運作。廣泛分布的火山氣膠層還會帶來其他方面的危害，包括對各類設備的腐蝕作用、導致海上能見度下降引發事故，氣膠被人體吸入也會損害健康。這種火山噴發的影響甚至可能遠播北非地區[101]。
參見
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外部連結
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- Information on volcanism in the area
- Photos