激烈喷发发生的灰白色气体和火山灰，造成一朵超等庞大的蘑菇云，犹如一朵“死亡之花”在太空中渐渐盛开；清楚可视的环状冲撞波向轮廓分散，剧烈振动的海水激发跨洋海啸——多国卫星拍摄到的汤加火山喷发情景，令人震撼而揪心。

汤加火山喷发给本地国民带来了庞大灾难，日前搜救事业举世关注。这一次火山喷发为什么如许猛烈？

汤加火山位于环太平洋“火环”

环太平洋“火环”（Pacific Ring of Fire）又称环太平洋火山地震带，是一种围绕太平洋频繁产生地震和火山爆发的地域，全长约4万千米，呈马蹄形。全世界90%的地震、81%的大地震以及75%的火山喷发都产生在环太平洋“火环”。

据华夏科学院南海海洋探讨所张锦昌、邱强、杨晓东、周志远等科研人士推荐，汤加火山位于环太平洋“火环”的西南端。源于活泼的板块活动，导致该区的地质构造繁杂，火山和地震灾害频发。但同样位于环太平洋“火环”上，为何夏威夷火山平静温和，而汤加火山性烈如火？

张锦昌解释说，这是由于两种火山隶属不同类别的海底火山。海底火山大致可行分成洋脊火山、海沟火山、洋盆火山三种类别。

洋脊火山造成于大洋中脊，是大洋板块扩张的边界，也是海洋地壳增生的位置。这种型火山沿着大洋中脊走势喷发，组成一条条绵长的山脉。

海沟火山造成于海沟，是板块汇聚的边界，也是海洋地壳俯冲消亡的位置。这种型火山沿着海沟分布，表现出弧状的火山岛弧，比如印尼的喀拉喀托火山。

洋盆火山造成于大洋盆地内，隶属大洋板块里面的火山，是地幔热点喷发岩浆的位置，最重要的包括海底火山链、平顶海山、洋底高原等，比如美国夏威夷的冒纳罗亚火山。

“夏威夷火山和汤加火山皆是活火山，时不时就喷发一次，但两座火山的类别不同。夏威夷是洋盆火山，汤加是海沟火山。源于不同的地质成因，夏威夷火山能源学上较弱，物质能量相对小，是以温和少许。”张锦昌说。

对全世界作用尚待观看和探讨

汤加火山喷发时发生的巨型“蘑菇云”令人触目惊心。

据张锦昌推荐，这是由于海底火山喷发会发生大批的气体，最重要的是来源地球深部的水蒸气、二氧化碳、二氧化硫及少许挥发性物质，另有大批火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出，在空中冷凝为火山灰、火山弹以及火山碎屑。

海底火山喷发对水圈、生物圈、大度圈等多圈层的环境，没有疑都会形成庞大作用。获悉，印尼苏门答腊岛的多巴火山，在最近一次喷发中，硫化物与空气中的水分子联合后造成酸雨，导致植被受到大批破坏。高温、含有毒物质的火山灰大面积降落在附近地域，形成了大范围人和动物伤亡。

此外，火山灰映入并停留在大度圈中的平流层，火山灰中的物质会反射阳光，导致映入地表的阳光降低，形成大范畴的降温。同一时间，火山喷发的颗粒物落入宽广的海洋，为海洋藻类提供了肥料，推进了海藻的生长，加强了他们对二氧化碳这种温室气体的消化，也可行给地球降温。

“然则，火山喷发将本来埋藏在地球深部的二氧化碳解放出去，是给地球升温的。但火山喷发在时间和体积上究竟给全世界带来甚么样的气候浮动，另有待持续的科学观测和进一步的探讨。”张锦昌说。

据美国地质考查局预计，这次火山喷发的能量，差不多于5.8级地震，然则却发生了超乎想象的越洋海啸。日前海啸发生的详细体制不清楚，很可能是源于火山喷发导致火山山体大面积垮塌，再加上激波的双重效应，发生了越洋海啸。

“俯冲带加工厂”

环太平洋为何会有个“火环”？由于这片地域位于太平洋板块与欧亚板块、澳大利亚板块和美洲板块汇聚的地域，是地球上的“俯冲带加工厂”。

俯冲带，是指大洋板块俯冲于大陆板块以下的结构带，这边是地球外表物质和深部物质汇合、能量交换的位置。

据同济大学海洋与地球科学学院汪品先院士在《地球体系与演变》书中推荐，当大洋板块俯冲的时刻，就会将沉积岩、玄武岩和海水一同带进地幔深处。随着俯冲深度的增添，俯冲板片不停产生变质、脱水。终归，当俯冲板片到了80千米的深处，角闪石产生分解，解放出水分和其它挥发性物质，下降了地幔固相线，让得地幔熔融、岩浆上涌，经过火山喷发和岩浆运动，沿着俯冲带造成火山弧。

详细来讲有两种概况：假如大洋板块俯冲到大陆板块以下，造成的是大陆弧，例如北美西岸的卡斯凯迪亚山脉、南美西岸的安第斯山脉；假如俯冲带产生在大洋里面，大洋板块向大洋板块俯冲，造成的是大洋弧，例如西太平洋绵延2800千米的伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧。

在这边，太平洋板块残存的古老洋壳，由于温度低、水深大，俯冲到年青的菲律宾板块以下，造成了地球上最深的海沟——水深近11000米的马里亚纳海沟。当太平洋板块向西俯冲到澳大利亚板块以下，就造成了地球上第二深渊——水深近10800米的汤加海沟。

假如把俯冲带比喻为一种工厂，原料便是洋壳和大洋沉积，产物便是岩浆和陆壳，制造进程发生的废品，便是通过脱水和熔融进程后俯冲到地幔深处的板片。科学家经过深入剖析火山喷发发生的物质的地球化学目标，可行进一步理解“俯冲带加工厂”深部的制造进程。

真切认识环太平洋“火环”

与汤加一样，位于环太平洋“火环”上的太平洋岛国巴布亚新几内亚，国内也多火山。距离新不列颠海沟最近的都市拉包尔，周边就有多座活火山。

1994年，本地一座名为Tavurvur的活火山在沉寂了半个多世纪后喷发，大批的火山灰和炙热的气体，刹那毁掉了拉包尔整座都市80%的建筑。20年后，这座寿命力昌盛的活火山再一次喷发，大批的石头和火山灰被喷到距离海平面18千米的高空，曾迫使若干航班绕道。

2015年7月，记者曾跟随上海“彩虹鱼”名目科考团队前往拉包尔，乘坐“兰金”号停泊在Tavurvur火山脚下的海面子上。远远看去，这座火山十分醒目。由于四周的山峰皆是葱翠的，唯有它是黑黢黢的，火山口不断地冒着白烟。晨昏之际，火山口还点缀了朵朵白云。

拉包尔设立了专门的火山监测站。本地监测员具体推荐了火山成因和监测设施。为进一步理解火山，“兰金”号船长还带领考察队员爬到火山口实地查看。

从“兰金”号乘坐小艇来到火山脚下，黝黑细腻的火山泥铺满了海滩，有的位置还冒着热气，脚底似乎踩在了“地热垫”上，烫得不行在一种位置久站，但海水而是温暖而清澈。

火山喷出的多个物质冷却后，乱七八糟地堆在了火山上。从山脚向上攀登，似乎在攀登一种庞大的乱石堆，无全部山路可走。刚刚喷发一会儿的火山，散发着浓烈的硫磺味。有的山体空隙里还冒着热气，石头摸上去还在发烫；有的岩浆喷出去后还无造成石头，只在外面包含了一层硬壳，内部是软软的一大坨物质；有的物质造成的石头比铁还刚硬，棱角比刀子还锋利。海拔700多米的火山，咱们迂回曲折地艰难攀登了两个多小时，终归登上了火山口。

黑色的火山口好像一口凹下来的圆形大锅。站在大锅的边缘向下看，锅里深不见底、热气腾腾。庞大的石头裂缝里都冒着白色的热气，时大时小，硫磺味扑鼻而来，裂缝四周的石头颜色显著不同。亲眼目睹火山口，让考察队员对太平洋“火环”有了更真切的认识。

然则，地球本身的修缮能力也令人惊叹。2016年8月，当记者乘坐“张謇”号科考船再一次来到拉包尔，这座火山曾经停止了冒烟，黝黑的身躯已变得柔和安静，在四周山脉之中已没再显得那末突兀。

日前，“性烈如火”的汤加火山喷发，表达该地火山口曾经苏醒，喷发活泼期可能持续数周甚而数年，尚不明白能否达峰值，更不知什么时候才能安静下去。假如再次喷发，汤加有可能受到海啸、暴雨、洪水和强风等“灾害链”的破坏性侵袭。行家呼吁世界社会增强对汤加受灾国民的援助，同一时间增强监测，做好迎战更多“灾害链”的准备。