美国和冰岛的科学家们认为他们已发现了冰期与火山活动的联系。于上个月末在夏威夷召开的一次关于火山如何活动的国际会议上提出了一个系统模型。

在冰期中,高纬度地区的冰起到了塞子的作用。冰的压力阻止了火山的喷发。但是由于冰期时水被束缚在冰川上,所以在低纬度地区,水的压力较小,岛屿火山就会喷发。

根据这个新的模型,当冰川退去时,相反的过程也会出现。当冰河作用最小时,由于高纬度地区的火山上的冰已被移掉,这些火山就发生喷发。但在低纬度地区,由于海平面随着冰川的溶化而上升,水的压力增加,火山活动就会减弱。

在冰岛的阿斯基亚火山(Askja)和维蒂落汀火山(veidirotn)上进行的观察以及在地中海的潘泰莱里亚岛(pantelleria)上的观察佐证了这个模型。“我们并不是说冰河作用是火山活动的唯一因素,”来自斯坦福大学地质学系的盖尔 · 莫霍特(Gail Mahood)告诉本刊说,“但是在一些情况下,如果火山即将爆发,那么冰川的影响也许就是决定性的触发因素。”

冰岛大学北欧火山研究所主任古德蒙达 · 西格瓦尔德逊(Gudmundar Sigvaldason)说:“这个理论和这些证据足以启发人们去思考。”

最近这次冰期的高峰大约在20,000年前。它的影响在高纬度地区大约持续了12,000年。西格瓦尔德逊已经确定了阿斯基亚火山和维蒂落汀火山周围地区的大部分熔岩的时代,在这两个地方,大部分熔岩是在8,000 ~ 4,500年前冰川退去后形成的。从那时起,火山的活动就恒稳地减弱了。西格瓦尔德逊估计,在冰期时,冰的厚度可能约有1,000米。“这足以阻止大部分火山的活动。”地下岩浆也会在冰川退去以前聚集起足够的能量而突破冰盖,但这只是偶然情况。加里福尼亚门洛帕克的美国地质勘测部(US Geological survey in Menlo Park,California)的莫霍特(Mahood)和希尔德雷斯(Hildreth)说,潘泰莱里亚岛的主要火山在过去两个冰期中都曾活动过。

潘泰莱里亚岛的破火山口(火山口)是114,000年前和50,000年前的两次火山爆发而形成的。“在通常情况下,火山口将崩塌进入喷发留下的火山颈中,而且火山熔岩将通过崩塌物的裂隙喷出,”莫霍特说:“但是这些并未发生。”相反,熔岩直到下一次冰期才喷发。67,000年前发生了喷发,从22,000年前到17,000年前又发生了喷发。“在这两次喷发中,冰川作用将海平面降低了约100米。这总共减少了对岩浆源1巴(一百万帕斯卡)的压力。”计算机的计算表明,五巴压力的减少足以引起一次火山喷发。附近的桑托林岛(Santorini)也于冰期的中期发生了喷发,时间是18,000年前。

同时,门洛帕克的美国地质勘测部的一位海洋地质学家詹姆斯 · 穆尔(James Moore)将冰川活动与夏威夷附近八个年龄超过650,000年的珊瑚礁联系了起来。“它们呈阶梯状”,穆尔说,“最老的一个最低。它们处在海平面以下约2,000米的深处。”这些珊瑚礁大都分布在夏威夷西北端以外的海域和毛伊(Maui)、拉南(Lanai)岛的西部。

穆尔利用英国研制的格洛里亚(Gloria)扫描系统测量了这些礁石后指出,这些礁石是在冰期间当海平面处在最低点时形成的。在冰川消退时,海平面升高,这些珊瑚礁就被海水淹没。“珊瑚礁的生长速度不足以使它一直保持在海平面上”。

格洛里亚系统还发现了夏威夷曾受巨大海浪猛烈冲击的证据。“100,000年前,拉南受到最大海浪的冲击——浪高高达350米。”这次海浪是由夏威夷山脉上的陡坡崩塌引起的。崩塌的原因可能是地震或火山。

[New Scientist,1987年2月12日]