近一年半内，地质学家在加州一座休眠的超级火山地带——长谷火山口(Long Valley Caldera)共检测勘测到2000余次地震，并称越来越频繁地震活动则有可能是超级火山爆发的前兆。

但根据最新声学图像证明，长谷火山应仍旧处于冷却期，短期内无需担心超级火山大爆发，更多的应观测其引发的地震和小型爆发可能。 



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加州超级长谷火山

自1980年以来，地质研究学家一直在密切观测加州东部内达华山脉地区一座处于休眠状态下的超级长谷火山(Long Valley Caldera)，包括莫诺县(Mono County)的猛犸湖(Mammoth Lakes)地区，担心其再次发生大爆发。


图中为长谷火山地理位置示意图。

图源：quora.com

2018 年，长谷火山被美国地质调查局列为加州三座“极高威胁”火山之一。美国境内还有其他15 座火山也被列为“极高威胁”火山，是该机构定义的最高风险类别火山。

超级火山(Super Volcano)是一种极为罕见且极其强大的火山，其爆发能量远远超过普通火山。超级火山通常以其极大的岩浆喷发、火山灰排放和地质影响而著名。其喷发物质可覆盖广大区域，对地球的气候和地质格局产生重大影响。

根据美国地质调查局发布的信息，长谷火山(Long Valley Caldera)位于湾区以东不到200英里、优胜美地山谷以东约40英里，是由大约76万年前火山活动逐渐积累了大量的岩浆和岩浆室，导致地下岩石加热和膨胀而形成的。

当时的超级火山大爆发喷射了140立方英里的岩浆，炽热的火山灰覆盖了加州中东部的大部分地区，火山灰一度被吹到了现在的内布拉斯加内。

火山爆发后留下了一个20X10英里的凹陷地，火山下仍隐藏着岩浆、岩石以及气体。据悉，该火山最近一次超级喷发是在16,000多年以前。

 图中为长谷火山位置图。

图源：Dailymail.com

未参与加州理工学院研究的美国地质勘探局研究地球物理学家艾米丽·蒙哥马利·布朗(Emily Montgomery-Brown)则表示，从根本上来说，地址学家们正努力寻求两个问题的答案。

首先，地下水库相连的部分是否有足够的岩浆来结合并喷发？其次，对于地震和地面运动是否有更令人安心的解释，特别是随着冷却的岩浆结晶和凝固，其他非岩浆流体现在是否会涌出地表并引发地震？

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长谷火山未见大爆发迹象

加州理工学院(Caltech)的研究人员于10月18日发布了迄今为止最详细的长谷火山口的地下图像，深度达到地壳内10公里。这些高分辨率图像揭示了火山口下方的地球结构，并显示出最近的地震活动是由该地区冷却和沉降时释放的流体和气体的结果。

高分辨率图像显示，火山的岩浆房被一层坚硬的结晶岩石覆盖，这是液态岩浆冷却并凝固后形成的。那也就是说，岩浆房被从火山口的地壳中切断，这种分离意味着岩浆并没有向上渗——相反，二氧化碳等挥发性气体会持续从岩浆中冒出，导致火山口周围的动荡。这种现象被称为“二次沸腾”。

 勘测图像反映出火山的岩浆房被一层坚硬的结晶岩石覆盖。

图源：Dailymail.com

一般来说，火山喷发前通常会观察到地面形状的变化和地震活动，但这些也并不一定意味着火山喷发很快就会到来。本次研究得出的结论，长谷火山(Long Valley Caldera)“仍然危险，但没有那么危险”，因为该地区下方的岩浆正明显处于冷却——基本上继续平静下来状态。

“我们做出判断，目前无需为该地区另一次超级火山大爆发做准备，但冷却过程可能会释放足够的气体和液体，导致更频繁的地震或小规模的爆发。例如，1980年5月，仅该地区就发生了4次6级地震，”研究人员詹闻仲(音译：Zhongwen Zhan)说道。

詹(Zhan)和他的团队在整个东部山区放置了几十个地震仪，并通过一种称为分布式声学传感(DAS)的过程来捕获地震测量结果。他们用电缆覆盖了62英里的火山口，以捕捉地下影像。然后，使用一种机器学习算法处理这些测量结果，并做出结果图像，显示每次地震的位置。

在一年半的时间里，该团队勘测到了2000多次地震事件，大多数振幅都很小，人们感觉不到。

图中为加州理工学院(Caltech)的科学家记录长谷火山口发生了2000多次地震。

图源：Dailymail.com

仍有一些科学家仍旧怀疑长谷火山口是一座垂死的火山——基本上已经死了。而接下来，该团队计划使用类似的技术，将200公里长的电缆对地壳更深处进行成像，将探测大约15到20公里深，那里可能为火山口的岩浆房——“跳动的心脏”。

“即使长谷火山没有发生超级爆发，正如其他科学家判断其岩浆房已经濒临死亡，但该地区仍旧存在其他岩浆区。重要的是，我们要了解该地区仍旧可能造成重大威胁的其他可能性，并判断是否可能发生强烈的地震群，”蒙哥马利·布朗(Montgomery-Brown)说到。

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火山爆发带来的威胁

火山爆发则会伴随释放大量的岩浆、火山碎屑、烟尘和毒气。这些物质都会危居民的生命和财产，特别是那些靠近火山的居民。熔岩流、火山灰和火山碎屑流等现象可能会破坏建筑物、道路和农田。

 图中为模拟火山爆发图。

图源：quora.com

火山灰在潮湿空气中具有导电性，可能会破坏为数百万加州家庭供电的高压线路。同时，它也可能会干扰 5号州际公路I5(加州和俄勒冈州之间的主要路线)的行驶，遮盖挡风玻璃，使道路湿滑，甚至导致无法通行。

火山灰还可能会扰乱北加州以及猛犸山地区(Mammoth Mountain)的数百个航班，更严重的是可能导致喷气式客机坠毁。加州大部分地区的供水(加州最大的水库靠近沙斯塔火山和拉森火山)也会受到火山爆发影响而被污染。

值得注意的是，火山爆发的影响取决于爆发的规模和性质，而长谷火山是一座超级火山，其爆发影响可能会持续很长时间，加州必需提前采取应对措施以减轻潜在的损害。


加州最后一次大规模破坏性火山喷发发生在一个多世纪前。拉森峰(Lassen Peak)在 1914 年至 1917 年间经历了一系列火山喷发。

1915 年的一次喷发摧毁了一整片森林，形成了 30,000 英尺高的巨大蘑菇云，远至尤里卡(Eureka)和萨克拉门托(Sacramento)都可以看到，火山灰被喷出 280 英里外直至达内华达州埃尔科市(Elko, Nev)。



如果再次爆发同一等级的火山，那么洛杉矶将被掩埋在3000多英尺的火山灰之中。

这是由加州理工学院的华裔科学家詹忠文（Zhongwen Zhan，音译）及其团队研究的，研究人员在加州东部山脉地区放置了数十台地震仪，以通过分布式声学传感（DAS）来监测地震，他们还用长达62英里长的电缆环绕整个火山口，用以拍照。在最近一年半的时间里，该团队使用电缆监测到 2000 多次地震事件，不过其中大多数都太小，人们无法感觉到。

然后，智能AI算法处理这些测量结果并生成结果图像，显示每次地震的位置。研究人员根据电脑生成的图像，制作了火山口的详细地下图像，发现最近的地震活动是由于该地区冷却和稳定时释放的液体和气体造成的。



图像中的一个重要发现显示，火山的岩浆室被结晶岩石的硬化盖覆盖，这是在液态岩浆冷却和凝固时形成的。

该研究的主要作者，华裔科学家詹忠文（Zhongwen Zhan，音译）说：“我们不认为该地区正在为另一次超级火山喷发做准备，但冷却过程可能会释放出足够的气体和液体，从而引发地震和小规模喷发。例如，1980年5月，仅该地区就发生了四次6级地震。”

长谷火山口研究专家艾米丽·蒙哥马利-布朗（Emily Montgomery-Brown）虽然没有参与这项研究，但她也警告说，火山爆发是有可能发生的。



艾米丽说，2018 年的一项研究发现，长谷火山口地表下蕴藏着 240 立方英里的岩浆，如果火山爆发，其规模将超过 1980 年圣海伦斯火山的爆发，当时圣海伦斯火山仅向大气中喷出了 0.29 立方英里的火山物质。

事实上，该山谷储存的 240 立方英里的岩浆，足以填满 400,000,000个奥林匹克游泳池。

据了解，这座长期休眠的火山在 76.7万年前发生了一次超级爆炸，将 140 英里的火山物质释放到大气中，摧毁了土地。当时还没有记录有人类生活在附近，如今到处都是人类密集住宅区，如果发生火山喷发，洛杉矶可能被厚厚的火山灰掩埋。