日本的火山活動:有可能進入「大規模噴發的準備階段」

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自2014年御嶽山火山噴發以後,今年口永良部島,箱根山,櫻島,阿蘇山等火山也相繼噴發。應該怎樣看待日本火山活動的現狀呢?我們就此採訪了東京大學地震研究所教授、火山噴發預知聯絡會副會長中田節也教授。

中田節也 NAKADA Setsuya

東京大學地震研究所教授。專業為火山岩石學、火山地質學。1952年生於富山縣。金澤大學研究所理學研究系碩士畢業。理學博士(九州大學)。歷經九州大學理學系助手、東京大學地震研究所助教,自1999年起擔任現職。現任火山噴發預知聯絡會副會長。

至今為止靜得出奇的日本火山

——日本火山相繼噴發,為此我們應該怎樣看待火山的現狀呢?

首先我想從火山活動的視角談起。火山噴發是有規律的。小型的噴發經常會發生,但是像阿蘇山那種形成破火山口的巨大噴發,1萬年也就發生1次。即使一段時間內不爆發,火山的活動也並未停止,不知何時又會再次噴發1次。

顯示火山噴發規模有一個指標稱為火山爆發指數(VEI)。從噴發出的火山灰的量可以得知火山爆發釋放的能量。VEI有0~8,8個等級,每增加1級火山噴發能量就增加10倍。

指數為4時稱為大噴發,5或6時稱為巨大噴發。一般認為日本的火山,VEI5的噴發1,000年中有數次,VEI4的噴發30年有1次應該是正常的。但是,在這數百年間,日本的火山出奇地安靜。指數為5的噴發發生於1730年前後(樽前山火山爆發),從那以後最近300年內沒有再次發生。小1級的指數4的噴發發生於1929年,北海道駒之岳火山噴發,之後再沒有發生。

所以,不知何時火山又會以爆發的形式恢復這份能量。我們有必要持有這種考慮。真正必須警惕的是4或5級噴發。火山學者已經提醒人們注意,火山爆發的時期應該就要來臨了。

還遠遠不能說火山「進入活躍期」

最近日本發生的火山噴發,阿蘇山的噴發指數為1,規模非常小。去年御嶽山的噴發指數也是1。即使觀測到很多這種小規模噴發,也還遠遠不能說日本的火山已經進入噴發「活躍期」。

日本東部大地震(2011年3月11日)後活躍起來的主要火山

2013年11月 西之島(小笠原諸島) 持續噴發,出現新島(持續擴大中)
2014年6月 2014年8月 草津白根山(群馬縣) 口永良部島(鹿兒島縣) 火山口周邊噴發預警 新岳火山小規模噴發
2014年9月 2014年11月 御嶽山(長野縣) 阿蘇山(熊本縣) 發生水蒸氣噴發,登山者遇險。死者、失蹤者共計63人 中岳第一火山口開始小規模噴發
2014年12月 吾妻山(福島、山形縣交界) 火山口周邊噴發預警
2015年4月 藏王山(山形縣) 火山口周邊噴發預警(6月解除)
2015年5月 口永良部島(鹿兒島縣) 新岳發生爆發性噴發,全島居民避難
2015年6月 淺間山(群馬、長野縣交界) 山頂的火山口出現非常小規模噴發
2015年6月 箱根山(神奈川縣) 大涌谷發生小規模噴發。採取登山管制等措施
2015年7月 雌阿寒岳(北海道) 火山口周邊噴發預警
2015年8月 櫻島(鹿兒島縣) 由於山體急劇膨脹,對周邊居民發出避難勸告 (噴發未完成)。隨後,恢復小規模噴發反復發生狀態
硫磺島(小笠原諸島) 已確認斷斷續續發生小規模噴發
2015年9月 阿蘇山(熊本縣) 中岳第一火山口再次噴發。實行進山管制

不過,小規模噴發的次數與幾10年前相比,從2014年開始確實有所增加。在這個意義上,我也感到,雖然進程比較緩慢,但日本的火山也許已經進入容易發生大規模噴發的準備階段。

18世紀,在不到20年的時間內有16,000人死於火山災害

即使是小型噴發,有時也會帶來非常大的人員傷亡,這是火山災害的特徵。

18世紀以後日本發生的主要火山災害

火山名 死亡人數
1721 淺間山 15人 飛濺的火山石導致
1741 渡島大島 1467人 火山碎屑流、海嘯導致
1779 櫻島 150人以上 飛濺的火山石、熔岩流等導致。「安永大噴發」
1781 櫻島 15人 高免衝島火山噴發、海嘯導致
1783 淺間山 1151人 火山碎屑流、火山泥流及吾妻河、利根河的洪水導致
1785 青之島 130~140人 當時327名島民中,估計有130~140人遇難,其餘人逃往八丈島避難
1792 雲仙岳 15000人 地震及碎屑流導致。「島原(現在的長崎縣)大變(地震及山崩)、肥後(現在的熊本縣)迷惑(海嘯)」
1822 有珠山 103人 火山碎屑流導致
1856 北海道駒之岳 19~27人 飛濺火山石、火山碎屑流導致
1888 磐梯山     461人(亦說477人) 由於發生火山碎屑流,村落被掩埋
1900 安達太良山 72人 火山口的硫磺採集處被徹底摧毀
1902 伊豆鳥島 125人 孤立海中,全島島民遇難
1914 櫻島 58~59人 火山噴發及地震導致。「大正大噴發」
1926 十勝岳 144人 融雪型火山泥流。「大正泥流」
1940 三宅島 11人 火山彈、熔岩流導致
1952 巴榮納岩(Bayonnaise Rocks) 31人 海底火山爆發(明神礁),測量船第5海洋丸遇難,全員殉職
1958 阿蘇山 12人 飛濺的火山石導致
1991 雲仙岳 43人 火山碎屑流導致。「平成3年(1991年)雲仙岳噴發」
2014 御嶽山 63人 噴發及火山碎屑流等導致

(根據氣象廳資料等製作而成)

過去的日本,從1779年到1792年的短短不到20年間,火山災害頻發,在當時人口不多的情況下,也有16,000餘人遇難。這樣看來,我覺得反倒可以說那之後日本的火山一直處於一種無比安靜的狀態。

地震與火山噴發的必然聯繫,還沒有得到確切證明

——關於東日本大地震給火山活動帶來的影響,請談談您的看法。

大家都認為「它們之間有關係」吧,或許實際上也是如此。不過,地震與火山活動之間的關聯性事實上還沒有得到那麼確切的證明。特別有名的例子就是1707年富士山的「寶永噴發」。這發生於寶永地震的49天之後。因此,很難證明它們之間具有因果關係。即使火山岩漿被搖動,也幾乎沒有實例顯示這與火山的噴發有直接聯繫。

例如,4年前的東日本大地震發生之後,以東北部為中心的20座活火山周邊地震活動同時活躍起來。但是,這些火山中還沒有任何一處發生噴發。雖然富士山正下方在3月15日也發生了地震,但是並沒有噴發。「不想噴發的火山」,即使怎麼搖晃,是不是也不會爆發呢?

採訪中,關於火山活動的規律性,正在進行解說的中田節也教授。

最近發生噴發的都是遠離東北部的火山

關於地震引發火山噴發的另一個原因,還有如下說法;當斷層由於地震而晃動,含有岩漿的地殼的裂隙鬆動,施加在岩漿上的壓力發生改變,岩漿中包含的揮發性成分溶出,形成氣泡釋放出來,岩漿房整體的壓力變大導致爆炸性噴發。

若按這種說法,目前為止,即使該區域已經發生火山爆發也算正常,但是,至少到去年為止的3年內幾乎沒有火山爆發。實際發生噴發的是距離地震中心相當遠的御嶽山、西之島、阿蘇山等。距離之遠,可以說幾乎不受地震影響。數10m的斷層滑移,其裂隙幾乎不可能延伸到九州。

地震果真能引起火山噴發嗎?我覺得這還值得商榷。寶永噴發,我認為是因為當時的富士山「太想噴發,已經達到無法控制的狀態」,所以才因地震引起噴發。

日本整體的地殼都處於異常狀態嗎?

——「忍不住想噴發的火山」,能在某種程度上識別嗎?

三宅島、有珠山都是幾10年必須噴發一次的火山。火山下邊有岩漿侵入,岩漿房積蓄了一定程度的岩漿後,岩漿會被驅逐出來發生噴發。有些火山是具有這種規律性的。這種情況下,岩漿釋放出來後,無論地震如何搖晃火山,估計也不會發生噴發了。

至於富士山,它已經有300年以上沒有噴發過了,所以很難把握其規律性。不過,在以往多次發生的大地震當中,可以認為地震與噴發有直接關係的也就是富士山的寶永噴發。青木原大量熔岩流出產生的「貞觀噴發」(864~866年)貌似與貞觀地震有關係,但其噴發實際上發生在地震的5年前。

客觀來看,東日本大地震的1個半月之前,包括噴發的霧島山(新燃岳)在內,九州地區噴發的火山增多。與其將這種現象與大地震相聯繫,不如做如下解釋更容易理解:就如在東北部發生了大地震那樣,「日本整體的地殼已經開始發生異常」、「板塊緊緊擠壓,地震和火山爆發都更容易發生了」。

富士山並無異常,地震活動也呈減弱趨勢

——聽說富士山「不知何時肯定會噴發」,感到非常擔心。富士山的現狀到底如何呢?

沒什麼變化。監測火山的時候,主要監測以下幾個方面。首先是地震活動,地殼變動,然後是電磁信號。這是因為高溫的流體上升時,通電的難易度變得不同。也就是溫度與瓦斯成分等。從這些監測中還是比較容易發現地震活動與地殼變動的。

地殼變動觀測一直是以全球定位系統(GPS)技術為主,最近開始對衛星觀測結果進行解析。將3D的地形資訊的變化,比如將1個月後、2個月後的同一地形進行比較,可以鮮明地看到哪裏膨脹了,哪裏塌陷了。因此,火山噴發前的地形變化如今已瞭如指掌。(今年6月)箱根山爆發時,100m見方的小範圍內地形的變化也看得一清二楚,這是以前靠GPS絕對無法辦到的。

所有的地方都可以拍得很仔細,日本的所有火山資訊盡在掌握之中。所以,如果有什麼異常,應該很快就能夠知道。櫻島與富士山一直受到監測。

富士山受到3.11地震的影響,曾經一直處於地震次數較多的狀態。不過,現在基本恢復到3.11之前的狀態,未呈現更加異常的現象。一般來說,即使規模不大,火山噴發前山體狀態一定會有所變化;只要密切監測就能發現異常。

不過,火山的變化究竟發生在噴發的前1天還是1週前,抑或2個月前,這是無法預知的。判斷這個時間是個難點。與監測設備不先進的過去不同,現在如果火山噴發之前掌握不到任何變化,應該是很難想像的。

採訪、撰文:石井雅仁(編輯部)

攝影:大谷清英(製作部)

標題圖片:鹿兒島縣、口永良部島的新岳火山上升起的濃煙。2015年5月29日上午,居民拍攝(圖片提供:時事通信社)

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