地震地热说应用：火山成因11
冰岛、夏威夷以及非洲的火山略考
Seisman
冰岛、夏威夷和非洲的火山，属于已定义的25个地震地幔柱以外比较密集、而且火山活动比较强烈的地区。本文来考察一下这3个地区火山活动的基本情况。
1）冰岛火山
据GVP记载，冰岛共有火山32座，其中1900年以来有过喷发的11座，最著名的喷发事件就是2010年3月20日开始的EYJAFJALLAJOKULL火山喷发（表1和图1）。
检索冰岛地区的ANSS地震目录发现，自1978年没有了33km的模糊深度以后，冰岛的地震几乎全在10km深度以内。所以，这里是不可能定义地震地幔柱的。
冰岛的火山明显有从西北转向东南的趋势，应该与这个地区火山熔岩囊的发展或者转移有关。
2）夏威夷火山
据GVP记载，夏威夷共有火山8座，其中1900年以来有过喷发的5座（表2和图2）。
有学者解释（http://www.alumni.hchs.hc.edu.tw/documents/446.pdf），夏威夷火山岛的形成是由於太平洋板塊（厚度100-200Km）向西北移動，經過一個固定的熱點（Hot Spot），地幔岩石部分熔融形成深部岩漿，穿過洋殼（Oceanic Crust）而在海底噴發的火山岩。
作者对于“固定熱點”的假设似乎不敢苟同。所谓热点，即传统的地幔柱概念。热点应该是高温高压、至少部分熔融的热异常体，应该是地球上最容易变形，最容易晃动，最容易转移的地质体。作者逆向思维，可能恰恰是热点的移动才造就了夏威夷的火山岛链，甚至包括从勘察加到夏威夷这个大拐弯的岛链。理由有三：
① 目前喷发水平较高的只有夏威夷本岛的KILAUEA火山，1983年喷发VEI=1，1790年喷发VEI=4，其它火山1800年以来喷发指数VEI=0。与历史上的造岛水平相比，显然属于颓势，而且是从西北向东南方向的衰落。
② 我们所熟知的夏威夷超级地幔柱位于夏威夷岛以南（详见作者博文《全球地震、火山和地幔柱的比较研究》，科学网），在历史的长河中，它有可能从夏威夷向东南方向重开造岛的机制。这并不是完全不可能的。
③ 至于热点为什么能从勘察加沿东经170°线到阿硫群島，再转向东南方向直达夏威夷，有多种理由可以解释，比如地球自转的不稳定性，比如太阳、月亮的潮汐作用，并非只要太平洋一动就万事大吉了。太平洋为什么会动，本身就是一个谜。
让热点来移动，比要偌大一块洋壳来移动，省事多了。地球不会不知道。
3）非洲火山
据GVP记载，非洲共有火山144座，其中1900年以来有过喷发的25座（表3和图3）。
非洲地震最大深度68km，其中33km模糊深度的地震占多数，无法分清地震活动的深度层次，也无法定义地震地幔柱。
非洲的火山似乎也呈颓势，相比更新世和全新世的火山总体，目前的火山活动已经大大减弱。
对于冰岛、夏威夷和非洲的火山，虽然与当前的地震地幔柱无关，但是按照地震地热说的观点，完全可以寄托于传统的地幔柱。冰岛有一个小型的地幔柱，夏威夷以南有一个超级地幔柱，非洲也存在一个超级地幔柱，位于非洲的南半部。只是，对这些地方的地震预测和火山预测，就用不上地震地幔柱的方法论了。
本文所采用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报，图1和图2的底图节自Google Earth，谨此致谢。
（2011.6.25 初稿）
图1 冰岛火山
图2 夏威夷火山
图3a 非洲1900年以来喷发过的火山
图3b 非洲全新世以来有记载的火山
图3c 非洲更新世和全新世的火山
表1 冰岛火山
|
Volcano |
Location |
Coordinate |
Last Known Eruption |
Max VEI |
|
Western Iceland |
64.80°N23.78°W |
200 AD ± 150 years |
2 | |
|
Western Iceland |
64.87°N *23.25°W |
Holocene |
| |
|
Western Iceland |
64.87°N *22.23°W |
960 AD ± 10 years |
3? | |
|
Southwestern Iceland |
63.88°N *22.50°W |
1970 (?) |
4 | |
|
Southwestern Iceland |
63.93°N *22.10°W |
1340 (?) |
2 | |
|
Southwestern Iceland |
63.92°N *21.83°W |
1341 ± 1 year |
2 | |
|
Southwestern Iceland |
64.08°N *21.32°W |
150 AD ± 75 years |
2 | |
|
Southwestern Iceland |
64.073°N *21.202°W |
Holocene? |
| |
|
Southwestern Iceland |
64.02°N *21.17°W |
Pleistocene |
| |
|
Southwestern Iceland |
64.03°N *20.87°W |
3500 BC (?) |
3 | |
|
Southwestern Iceland |
64.32°N20.30°W |
Pleistocene |
| |
|
Southwestern Iceland |
64.60°N *20.58°W |
3350 BC (?) |
0 | |
|
Southwestern Iceland |
64.75°N19.98°W |
950 AD ± 50 years |
2 | |
|
Southwestern Iceland |
64.78°N18.92°W |
Holocene |
| |
|
Southern Iceland |
63.43°N *20.28°W |
1973 Jan 23 |
4 | |
|
Southern Iceland |
63.63°N19.62°W |
2010 Mar 20 |
4 | |
|
Southern Iceland |
63.63°N19.05°W |
1999 Jul 17 (?) |
5 | |
|
Southern Iceland |
63.78°N19.57°W |
|
| |
|
Southern Iceland |
63.92°N19.17°W |
1477 Mar |
3 | |
|
Southern Iceland |
63.98°N19.70°W |
2000 Feb 26 |
5+ | |
|
Northeastern Iceland |
64.42°N17.33°W |
2004 Nov 1 |
6 | |
|
Northeastern Iceland |
64.63°N17.53°W |
2008 Aug |
6 | |
|
Northeastern Iceland |
64.73°N17.92°W |
|
| |
|
Northeastern Iceland |
64.65°N16.72°W |
1968 May 23 |
1 | |
|
Northeastern Iceland |
65.03°N16.75°W |
1961 Oct 26 |
5 | |
|
Northeastern Iceland |
65.43°N16.65°W |
1200 BC (?) |
| |
|
Northeastern Iceland |
65.73°N16.78°W |
1984 Sep 4 |
4 | |
|
Northeastern Iceland |
65.88°N16.83°W |
900 BC ± 100 years |
0 | |
|
North of Iceland |
66.30°N17.10°W |
1867 Dec |
| |
|
Southeastern Iceland |
64.00°N16.65°W |
1727 Aug 3 |
5 | |
|
Southeastern Iceland |
64.27°N16.65°W |
1927 Sep 5 ± 4 days |
1? | |
|
North of Iceland |
66.67°N18.50°W |
1755 Sep 18 |
2? |
表2 夏威夷火山
|
Volcano |
Location |
Coordinate |
Last Known Eruption |
Max VEI |
|
Hawaii (USA) |
18.92°N155.27°W |
1996 Feb 25 ± 30 days |
0 | |
|
Hawaii (USA) |
19.421°N155.287°W |
1983 Jan 3 |
4 | |
|
Hawaii (USA) |
19.475°N155.608°W |
1984 Mar 25 |
2 | |
|
Hawaii (USA) |
19.82°N155.47°W |
2460 BC ± 100 years |
| |
|
Hawaii (USA) |
19.692°N155.87°W |
1800 |
2 | |
|
Hawaii (USA) |
20.708°N156.25°W |
1750 (?) |
| |
|
Hawaii (USA) |
21.75°N158.75°W |
1956 May 22 |
0 | |
|
Hawaii (USA) |
23.58°N163.83°W |
1955 Aug 20 |
0 |
表3 非洲有喷发参数的火山
|
Volcano |
Location |
Coordinate |
Last Known Eruption |
Max VEI |
|
Yemen |
15.55°N41.83°E |
2007 Sep 30 |
3? | |
|
Yemen |
15.05°N42.18°E |
1846 Aug 14 |
2 | |
|
Ethiopia |
14.242°N40.30°E |
1926 |
1 | |
|
Ethiopia |
13.792°N40.55°E |
2008 Nov 3 |
3? | |
|
Ethiopia |
13.60°N40.67°E |
1967 (in or before) |
2 | |
|
Eritrea |
13.58°N41.808°E |
1900 (?) |
3? | |
|
Ethiopia |
12.88°N40.57°E |
1915 |
2 | |
|
Ethiopia |
12.60°N40.48°E |
2005 Sep 26 |
3? | |
|
Ethiopia |
12.17°N40.82°E |
2009 Jun 28 |
2 | |
|
Ethiopia-Djibouti border |
12.38°N42.20°E |
1928 Dec 31 ± 365 days |
2? | |
|
Djibouti |
11.58°N *42.47°E |
1978 Nov 7 |
1 | |
|
Ethiopia |
11.28°N41.63°E |
1631 Feb 14 (?) |
| |
|
Ethiopia |
10.082°N40.702°E |
1928 |
2 | |
|
Ethiopia |
10.070°N40.840°E |
1928 |
2 | |
|
Ethiopia |
8.975°N39.93°E |
1820 (?) |
0 | |
|
Ethiopia |
8.80°N39.692°E |
1820 ± 10 years |
1 | |
|
Ethiopia |
8.158°N39.13°E |
1900 (?) |
| |
|
Ethiopia |
7.77°N38.78°E |
50 BC (?) |
| |
|
Ethiopia |
7.18°N38.43°E |
1957 |
| |
|
Kenya |
3.50°N36.042°E |
1974 Jul 22 (?) |
1 | |
|
Kenya |
2.63°N36.60°E |
1888 |
1 | |
|
Kenya |
2.32°N36.57°E |
1921 Dec 31 ± 365 days |
2 | |
|
Kenya |
1.98°N36.43°E |
6550 BC ± 1000 years |
| |
|
Kenya |
1.50°N36.33°E |
1910 ± 50 years |
0 | |
|
Kenya |
1.15°N36.23°E |
5050 BC ± 1000 years |
| |
|
Kenya |
0.92°N36.18°E |
7550 BC ± 1000 years |
C** | |
|
Kenya |
0.20°S36.07°E |
6050 BC (?) |
6+ | |
|
Kenya |
0.904°S *36.292°E |
1770 ± 50 years |
| |
|
Kenya |
0.914°S36.446°E |
1863 ± 5 years |
0 | |
|
Tanzania |
2.764°S35.914°E |
2007 Jun |
3 | |
|
Kenya |
2.68°S *37.88°E |
1855 ± 5 years |
2 | |
|
Tanzania |
3.25°S36.75°E |
1910 Oct 26 |
p** | |
|
Tanzania |
8.97°S33.57°E |
1450 ± 40 years |
5? | |
|
Tanzania |
9.13°S33.67°E |
1250 ± 40 years |
5 | |
|
Tanzania |
9.23°S33.78°E |
1800 (?) |
2 | |
|
Uganda |
0.70°N *30.25°E |
2120 BC ± 100 years |
| |
|
Democratic Republic of Congo |
1.408°S29.20°E |
2010 Jan 2 |
3 | |
|
Democratic Republic of Congo |
1.52°S29.25°E |
2002 May 17 (?) |
2 | |
|
DR Congo-Rwanda border |
1.50°S29.45°E |
8050 BC (?) |
| |
|
DR Congo-Rwanda border |
1.47°S29.492°E |
1957 Aug 1 |
1 | |
|
Bioko Island |
3.58°N *8.75°E |
1923 |
| |
|
Cameroon |
4.203°N9.170°E |
2000 May 28 |
3^ | |
|
Cameroon |
6.25°N *10.50°E |
1986 Aug 21 |
3 | |
|
Sudan |
12.95°N24.27°E |
2000 BC (?) |
C | |
|
Sudan |
15.32°N *26.47°E |
2950 BC ± 500 years |
P | |
|
Sudan |
18.33°N *32.75°E |
850 AD ± 50 years |
|
** Eruptions associated with caldera collapse are normally large (probably VEI >4), and those for which data are lacking to assign a specific VEI are indicated by a "C" in the VEI column. Likewise, Plinian eruptions in the absence of more quantitative data are marked with a "P" in the VEI column.
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