由于位于埃特那火山其部的熔岩流正在向村庄迫近而造成的威胁,埃特那的名字经常出现在报刊的标题上,但是,在自然杂志第357期上,Borgia et al却提出不同的观点,认为其危害不大。这个巨大的火山建造在软粘土之上,与建造在砂土上的房屋相似,由于没有坚固的基础来支撑它的巨大重量,其山顶发生了崩落,崩落物散落在它的两翼上,埃特那火山的东南部是埃特那山最大的循环地震部位,它每年以大约1厘米的速率向外蠕动。这很可能是危险的不稳定因素。
迄今为止,大部分的地质学家认为火山活动产生的基底危害是由火山泥流物所引起的。这些火山泥流物是由供给喷发的岩浆产生的熔岩流,火山碎屑流以及火山灰和降雨的产物。此外,许多火山上突出的火山口和破火山口是由特殊的爆破活动形成的。当岩浆从它的储集层被抽回的时候,火山沿着环状断层发生陷落和塌陷就形成了火山口和破火山许多火成岩石弱固结特征导致滑坡而形成的。这一点在1980年被所有的人认识到。那时,在圣海伦丝山顶坡上发生了大约3公里的滑坡,从而使富含气体的岩浆摆脱了上部荷载,并因此触发了圣海伦丝火山的壮观爆发。
这样的“部分崩落”在上公里范围的层状火山上形成了一个巨大的扇形地,并沿25公里长的山谷拖曳着岩屑。正如Seibert在近来的专栏上描述的那样,在距火山125公里的范围内均发现了大量的岩崩碎屑沉积物。基于以上原因,人们已经认识到,火山体和贮存于地下的岩浆的爆发一样危险。
先前的工作者们已经弄清了位于埃特那山山顶东南方,一个长达7公里的塌陷型山谷——Valel de Bove的滑坡类型。甚至描述出了那种易解释为巨大的滑坡底盘形成山谷顶部的构造的特征,但Borgia和他的同事们却关注那些富含粘土的沉积物和位于埃特那火山两侧从南到东分布的古熔岩成了它的基底,并由于埃特那火山的重量而向下偏斜。然而,在埃特那火山两翼的出露部分,这些富含粘土的岩石已经遭受隆起,并产生褶皱和逆冲断层。在低一些的东南坡上,时代较新的岩石几乎都遭致褶皱和产生断裂。这些构造几乎构成了一幅巨大的滑坡体的画面。这个滑坡体从埃特那山山顶上朝外滑动,并向20公里以外的海岸堆积。尽管缺乏确定性的测深数据,实际上却表明沿爱奥尼亚海底,这个巨大滑体与那些和蠕变有关的沉积物朝东南方向又延伸了大约10公里。
在建造埃特那火山基底的岩石中,褶皱和逆冲断层的存在,为整个东部和南部的火山体均被涉及滑动的推断提供了有力的证据。埃特那火山不能支撑起自身的重量,只好通过山上高处岩石的滑动以及挤压它基底附近的岩石来散布自身的重量。挤压基底附近岩石的现象是在埃特那火山持续爆发的时候出现的。
紧随埃特那火山构造解释之后的惊人发现是:位于海底火山两侧,尤其是沿者夏威夷岛弧和印度洋的La Reunion海洋滑坡沉积物。与埃特那相似,这些火山(高出海床9公里,埃特那大约8公里)建造在软岩基础上。此例中,这些软岩是硅质海底沉积物。据估算,夏威夷的海底沉积物构成了地球上最大的滑坡。其沿夏威夷洋底深处延伸了近250公里,所有这些延伸部位都可追溯到其滑动时形成的火山陡坡。较大沉积块的体积估计约有5,000立方公里。作为一个典型的火山,这暗示着一块相当于2,000×2,000 m2或更大面积和厚度的岩石被移动了。事实上,与体积最大的玄武岩流一样的滑坡和形成破火山口的爆发仍能被测量到。
根据测深数据、地震波反射和扫描声呐数据的地貌形态分析可知,这样的滑动似乎从缓慢蠕动到快速移动的岩崩的范围内变化。这种快速移动的岩崩能携带状似大建筑物的厚状岩块远离其原处200多公里。规模最大的滑坡似乎大约隔100年复发一次,他们发生于夏威夷火山所有的发育阶段。在1984年,Moore和Moore在Lanai的夏威夷岛上鉴别出了类似地震海啸形成的沉积物,其高出海平面400米左右。这些沉积物强烈示意了在夏威夷岛上发生的一个巨大的地震或大规模化风事件。我们现在能看到的沉积物可能是最近夏威夷的Alika大滑坡引起的。这个大滑坡在105,000年前滑离了Mauna Loa Volcano的西翼,今年早些时候,Yang和Bryant指出:沿澳大利亚南部海岸发现的长达7,000公里的侵蚀地貌都是由规模同样大的海浪形成的。
幸运的是,现代火山不稳定的例子与过去那些在夏威夷和埃特那发生的相似,大部分以蠕动为特征。在20世纪SO年代,这种运动被证实了。当时,人们首次运用了高度精密的测距仪来测量火山表体位移*起先,人们是试图用这种测量手段来监测火山爆发前膨胀过程中岩浆的堆积情况的。然而,许多盾状火山内却存在着裂隙带,这些裂隙带是由岩浆在长裂隙(岩墙)中反复灌注而形成的。它们很快引起了研究者们的注意。无论是夏威夷的Kilauea火山还是La Reunion岛的Piton de la Fournaise和埃特那火山,关于岩墙中推动火山体向外移动的压力问题都引起了争论。这种压力将引起边坡变陡并导致沉陷和滑坡。由于火山是部分,实际上是大部分被淹没的,所以夏威夷岛和留尼汪岛的滑坡深度不好确定。一个关于火山深度的有力指示是由地震提供的。火山的最大深度位于火山两翼深处。如果与埃特那火山作比较是正确的话,那些类似滑坡的构造也都直接延伸到其基底上。
虽然,一方面火山体的重力,岩浆压力和地下水浮力之间的平衡以及上坡的陡度是不易判定的;另一方面,滑坡阻力也难以断定,但是,Dieterich的量值大小分析法却指出,因为火山体的高度反映了火山体表面边坡的增长和所有岩浆驱动压力的增大,所以它基本上是随滑坡阻力的变化而变化的。根据这个理论,1975年在Kilauea翼部发生的地震就显得特别有意思。这个地震引起了本世纪规模最大之一的火山爆发,在Richter计上记录为7.2。Kilauea山向坡下移动了大约8米,但它却比20世纪20年代以来的任何时候都要高。
最近关于埃特那火山的新解释是对传统的火山构造理论的一种冲击。火山,尤其是那些有陡坡和延伸到海平面以下的火山,可能有如下的内部特征:其反映了巨大的表体滑动和大区域范围内的不稳定性。不但类似圣海伦丝山的岩崩能产生威胁,而且火山基底附近的岩石运动所产生的地震也能产生威胁,其威力还远比那些由火山体内的岩体迁移和伴随堆积引起的地震要大。许多猜想火山所造成的海相地貌意味着地震能产生海啸,这种海啸能毁坏远离其干扰源的广大海岸地区。
[Nature,1992年5月21日]