日本的火山活动:有可能进入“大规模喷发的准备阶段”

科学 技术 社会

自2014年御岳山火山喷发以后,今年口永良部岛,箱根山,樱岛,阿苏山等火山也相继喷发。应该怎样看待日本火山活动的现状呢?我们就此采访了东京大学地震研究所教授、火山喷发预知联络会副会长中田节也教授。

中田节也 NAKADA Setsuya

东京大学地震研究所教授。专业为火山岩石学、火山地质学。1952年生于富山县。金泽大学研究生院理学研究系硕士毕业。理学博士(九州大学)。历经九州大学理学系助手、东京大学地震研究所助教,自1999年起担任现职。现任火山喷发预知联络会副会长。

至今为止静得出奇的日本火山

——日本火山相继喷发,为此我们应该怎样看待火山的现状呢?

首先我想从火山活动的视角谈起。火山喷发是有规律的。小型的喷发经常会发生,但是像阿苏山那种形成破火山口的巨大喷发,1万年也就发生一次。即使一段时间内不爆发,火山的活动也并未停止,不知何时又会再次喷发一次。

显示火山喷发规模有一个指标称为火山爆发指数(VEI)。从喷发出的火山灰的量可以得知火山爆发释放的能量。VEI有0~8,8个等级,每增加1级火山喷发能量就增加10倍。

指数为4时称为大喷发,5或6时称为巨大喷发。一般认为日本的火山,VEI5的喷发1000年中有数次,VEI4的喷发30年有一次应该是正常的。但是,在这数百年间,日本的火山出奇地安静。指数为5的喷发发生于1730年前后(樽前山火山爆发),从那以后最近300年内没有再次发生。小一级的指数4的喷发发生于1929年,北海道驹之岳火山喷发,之后再没有发生。

所以,不知何时火山又会以爆发的形式恢复这份能量。我们有必要持有这种考虑。真正必须警惕的是4或5级喷发。火山学者已经提醒人们注意,火山爆发的时期应该就要来临了。

还远远不能说火山“进入活跃期”

最近日本发生的火山喷发,阿苏山的喷发指数为1,规模非常小。去年御岳山的喷发指数也是1。即使观测到很多这种小规模喷发,也还远远不能说日本的火山已经进入喷发“活跃期”。

日本东部大地震(2011年3月11日)后活跃起来的主要火山

2013年11月 西之岛(小笠原诸岛) 持续喷发,出现新岛(持续扩大中)
2014年6月
2014年8月
草津白根山(群马县)
口永良部岛(鹿儿岛县)
火山口周边喷发预警
新岳火山小规模喷发
2014年9月
2014年11月
御岳山(长野县)
阿苏山(熊本县)
发生水蒸气喷发,登山者遇险。死者、失踪者共计63人
中岳第一火山口开始小规模喷发
2014年12月 吾妻山(福岛、山形县交界) 火山口周边喷发预警
2015年4月 藏王山(山形县) 火山口周边喷发预警(6月解除)
2015年5月 口永良部岛(鹿儿岛县) 新岳发生爆发性喷发,全岛居民避难
2015年6月 浅间山(群马、长野县交界) 山顶的火山口出现非常小规模喷发
2015年6月 箱根山(神奈川县) 大涌谷发生小规模喷发。采取登山管制等措施
2015年7月 雌阿寒岳(北海道) 火山口周边喷发预警
2015年8月 樱岛(鹿儿岛县) 由于山体急剧膨胀,对周边居民发出避难劝告
(喷发未完成)。随后,恢复小规模喷发反复发生状态
琉璜岛(小笠原诸岛) 已确认断断续续发生小规模喷发
2015年9月 阿苏山(熊本县) 中岳第一火山口再次喷发。实行进山管制

不过,小规模喷发的次数与几十年前相比,从2014年开始确实有所增加。在这个意义上,我也感到,虽然进程比较缓慢,但日本的火山也许已经进入容易发生大规模喷发的准备阶段。

18世纪,在不到20年的时间内有16000人死于火山灾害

即使是小型喷发,有时也会带来非常大的人员伤亡,这是火山灾害的特征。

18世纪以后日本发生的主要火山灾害

火山名 死亡人数
1721 浅间山 15人 飞溅的火山石导致
1741 渡岛大岛 1467人 火山碎屑流、海啸导致
1779 樱岛 150人以上 飞溅的火山石、熔岩流等导致。“安永大喷发”
1781 樱岛 15人 高免冲岛火山喷发、海啸导致
1783 浅间山 1151人 火山碎屑流、火山泥流及吾妻河、利根河的洪水导致
1785 青之岛 130~140人 当时327名岛民中,估计有130~140人遇难,其余人逃往八丈岛避难
1792 云仙岳 15000人 地震及碎屑流导致。“岛原(现在的长崎县)大变(地震及山崩)、肥后(现在的熊本县)迷惑(海啸)”
1822 有珠山 103人 火山碎屑流导致
1856 北海道驹之岳 19~27人 飞溅火山石、火山碎屑流导致
1888 磐梯山     461人(亦说477人) 由于发生火山碎屑流,村落被掩埋
1900 安达太良山 72人 火山口的硫磺采集处被彻底摧毁
1902 伊豆鸟岛 125人 孤立海中,全岛岛民遇难
1914 樱岛 58~59人 火山喷发及地震导致。“大正大喷发”
1926 十胜岳 144人 融雪型火山泥流。“大正泥流”
1940 三宅岛 11人 火山弹、熔岩流导致
1952 巴荣纳岩(Bayonnaise Rocks) 31人 海底火山爆发(明神礁),测量船第5海洋丸遇难,全员殉职
1958 阿苏山 12人 飞溅的火山石导致
1991 云仙岳 43人 火山碎屑流导致。“平成3年(1991年)云仙岳喷发”
2014 御岳山 63人 喷发及火山碎屑流等导致

(根据气象厅资料等制作而成)

过去的日本,从1779年到1792年的短短不到20年间,火山灾害频发,在当时人口不多的情况下,也有16000余人遇难。这样看来,我觉得反倒可以说那之后日本的火山一直处于一种无比安静的状态。

地震与火山喷发的必然联系,还没有得到确切证明

——关于东日本大地震给火山活动带来的影响,请谈谈您的看法。

大家都认为“它们之间有关系”吧,或许实际上也是如此。不过,地震与火山活动之间的关联性事实上还没有得到那么确切的证明。特别有名的例子就是1707年富士山的“宝永喷发”。这发生于宝永地震的49天之后。因此,很难证明它们之间具有因果关系。即使火山岩浆被摇动,也几乎没有实例显示这与火山的喷发有直接联系。

例如,4年前的东日本大地震发生之后,以东北部为中心的20座活火山周边地震活动同时活跃起来。但是,这些火山中还没有任何一处发生喷发。虽然富士山正下方在3月15日也发生了地震,但是并没有喷发。“不想喷发的火山”,即使怎么摇晃,是不是也不会爆发呢?

采访中,关于火山活动的规律性,正在进行解说的中田节也教授。

最近发生喷发的都是远离东北部的火山

关于地震引发火山喷发的另一个原因,还有如下说法;当断层由于地震而晃动,含有岩浆的地壳的裂隙松动,施加在岩浆上的压力发生改变,岩浆中包含的挥发性成分溶出,形成气泡释放出来,岩浆房整体的压力变大导致爆炸性喷发。

若按这种说法,目前为止,即使该区域已经发生火山爆发也算正常,但是,至少到去年为止的三年内几乎没有火山爆发。实际发生喷发的是距离地震中心相当远的御岳山、西之岛、阿苏山等。距离之远,可以说几乎不受地震影响。数十米的断层滑移,其裂隙几乎不可能延伸到九州。

地震果真能引起火山喷发吗?我觉得这还值得商榷。宝永喷发,我认为是因为当时的富士山“太想喷发,已经达到无法控制的状态”,所以才因地震引起喷发。

日本整体的地壳都处于异常状态吗?

——“忍不住想喷发的火山”,能在某种程度上识别吗?

三宅岛、有珠山都是几十年必须喷发一次的火山。火山下边有岩浆侵入,岩浆房积蓄了一定程度的岩浆后,岩浆会被驱逐出来发生喷发。有些火山是具有这种规律性的。这种情况下,岩浆释放出来后,无论地震如何摇晃火山,估计也不会发生喷发了。

至于富士山,它已经有300年以上没有喷发过了,所以很难把握其规律性。不过,在以往多次发生的大地震当中,可以认为地震与喷发有直接关系的也就是富士山的宝永喷发。青木原大量熔岩流出产生的“贞观喷发”(864~866年)貌似与贞观地震有关系,但其喷发实际上发生在地震的5年前。

客观来看,东日本大地震的一个半月之前,包括喷发的雾岛山(新燃岳)在内,九州地区喷发的火山增多。与其将这种现象与大地震相联系,不如做如下解释更容易理解:就如在东北部发生了大地震那样,“日本整体的地壳已经开始发生异常”、“板块紧紧挤压,地震和火山爆发都更容易发生了”。

富士山并无异常,地震活动也呈减弱趋势

——听说富士山“不知何时肯定会喷发”,感到非常担心。富士山的现状到底如何呢?

没什么变化。监测火山的时候,主要监测以下几个方面。首先是地震活动,地壳变动,然后是电磁信号。这是因为高温的流体上升时,通电的难易度变得不同。也就是温度与瓦斯成分等。从这些监测中还是比较容易发现地震活动与地壳变动的。

地壳变动观测一直是以全球定位系统(GPS)技术为主,最近开始对卫星观测结果进行解析。将三维的地形信息的变化,比如将一个月后、两个月后的同一地形进行比较,可以鲜明地看到哪里膨胀了,哪里塌陷了。因此,火山喷发前的地形变化如今已了如指掌。(今年6月)箱根山爆发时,100米见方的小范围内地形的变化也看得一清二楚,这是以前靠GPS绝对无法办到的。

所有的地方都可以拍得很仔细,日本的所有火山信息尽在掌握之中。所以,如果有什么异常,应该很快就能够知道。樱岛与富士山一直受到监测。

富士山受到3.11地震的影响,曾经一直处于地震次数较多的状态。不过,现在基本恢复到3.11之前的状态,未呈现更加异常的现象。一般来说,即使规模不大,火山喷发前山体状态一定会有所变化;只要密切监测就能发现异常。

不过,火山的变化究竟发生在喷发的前一天还是一周前,抑或两个月前,这是无法预知的。判断这个时间是个难点。与监测设备不先进的过去不同,现在如果火山喷发之前掌握不到任何变化,应该是很难想象的。

采访、撰文:石井雅仁(编辑部)

摄影:大谷清英(制作部)

标题图片:鹿儿岛县、口永良部岛的新岳火山上升起的浓烟。2015年5月29日上午,居民拍摄(图片提供:时事通讯社)

东日本大地震 富士山 地震 灾害 御岳山 火山 喷发 阿苏山 樱岛