一看就会（夏威夷比格艾兰岛的基拉韦厄火山属于什么火山）基拉韦厄火山大爆发，美国夏威夷基拉韦厄火山及其最新活动情况（下），美国夏威夷大火已致110人死亡，

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作者简介：王佳龙 / 中国地震局火山研究中心

4.近期基拉韦厄火山的喷发情况

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2018年4月25日-5月1日

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4月27日Overlook火口的熔岩湖面处于高位，产生的熔岩流向下流至Halemaumau火口的底部，随后湖面下降至火口沿下方15-16m。位于Pulama悬崖处的61G熔岩流十分活跃，见下图。

4月30日14:00 PuuOo火口的地震活动性和地表形变都有所增加，几分钟后前两个火口底部发生坍塌，15:20发生了第二次坍塌并持续了约一个小时。在随后的一周内，锥体内的熔岩面持续上升。在火口底部坍塌的同时，火口西侧发生了一些小规模的爆炸。18:00地表形变量减小，但是地震活动性仍在增强。坍塌产生的大量红色火山灰在升高至基拉韦厄峰并在火口附近降落下来。随着PuuOos火口底部的坍塌，距离火口9-16km的东部裂谷区（ERZ）的地震活动性和形变都有所增加，这表明有岩浆的侵入。

5月1日08:30火山活动明显减弱。通过一次航空飞行发现，在PuuOo火口西侧新产生了一条1km长的裂隙。裂隙喷出蒸汽并飞溅出岩浆。

-图4.1 这张照片距离61G熔岩流溢出口1-2公里，在活跃的熔岩流表面上覆盖了一层红色火山灰。红色火山灰是由于PuuOo火口底部坍塌产生的，然后顺风降落在此处。-

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2018年5月2日

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在当地Leilani地区附近的公路上产生了一些小裂隙，见下图。PuuOo火口地震活动性仍在增强，并周期性地喷出少量的火山灰柱。在皇家花园附近悬崖处的熔岩流动缓慢。中午期间顶峰处释气加剧，熔岩湖面有所下降。

-图4.2Leilani地区附近的公路上产生了一些裂隙-

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2018年5月3日

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东部裂谷区的地震活动性稍有减弱，震中位置向东偏移，形变继续。Overlook火口熔岩湖面下降超过了30m，但仍有岩浆飞溅出来。10:30在PuuOo南侧发生5级地震，导致该火口发生落石和坍塌。火山灰柱从火口升起并向西南方向飘逸。Leilani东部地表产生了更多的裂隙，裂隙中喷出了白色和蓝色的热烟气。17:00-18:30期间一条150m长的裂隙喷出岩浆和气体，熔岩流动距离小于10m，并产生了强烈的二氧化硫气味。Overlook火口的熔岩湖面又下降了37m。

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2018年5月4日

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4日早上，三条熔岩裂隙变得活跃；01:00第2号裂隙打开，06:00第3号裂隙打开。自裂隙飞溅出大量的泡沫状岩浆，高度约30m，流动的距离很近。PuuOo火口的坍塌产生了火山灰柱，61G熔岩流的补给停止。12:33在火口南翼中心位置发生6.9级地震。4号、5号和6号熔岩裂隙分别于10:39、12:00和16:00打开，它们的长度都在百米左右，其中第六裂隙位于该地区的东部边缘。夏威夷紧急事务管理局指出，多个机构正在协助他们强制撤离Leilani和Lanipuna地区的居民（约1,700人）。Puna下风向的大部分地区暂时取消航班，报道称二氧化硫的浓度大、危险性高。

-图4.3 左：当地时间5月4日下午12点46分（基拉韦厄火山南翼大岛附近发生6.9地震之后），火山喷出一股强烈浓密的红褐色火山灰柱。

图6右：当地时间5月3日10点30分，在PuuOo南部发生的5.0级地震并造成了强烈地面震动，导致了基拉韦亚火山东部裂谷地区的PuuOo火口发生崩塌，并可能进一步扩大。 这次事件产生了红褐色火山灰柱并向南飘逸。-

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2018年5月5日

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InSAR数据显示，4月23日-5月5日期间顶峰破火口底部下降了约10cm。随着山体的收缩趋势，相比在4月30日Overlook火口的熔岩湖面下降了128m。6.9级地震之后的两天内监测到152次小震（2-3级）。5月5日Halemaumau火口内壁崩塌落石，产生的火山灰柱升至火口上方。当日黎明在130号高速公路附近产生了7号裂隙，当日中午7号裂隙停止喷射，20:44第8号裂隙打开。8号裂隙喷出的岩浆喷泉高达70m，其它区域可达100m。第七裂隙产生的熔岩流向东北方向流动了260m。Overlook火口内部的熔岩湖面继续下降。

-图4.4 在2号裂隙和7号裂隙附近产生了一个新的裂隙，当地时间晚上8点44分左右，开始有部分岩浆飞溅出来，最高达70米。（据USGS夏威夷火山研究中心）-

-图4.5左：当地时间上午07:45， 7号裂隙中的熔岩缓慢地前进到Leilani地区的Hookapu街区附近；右：当地时间下午12点26分在Leilani地区Pohoiki公路产生了一条地裂缝。-

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2018年5月6-7日

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6日10:00从第八裂隙喷出的一股熔岩流向北北东方向流动了0.9km。夏威夷火山观测中心警告称喷出的二氧化硫气体、沥青和房屋燃烧产生的烟灰会造成空气污染并影响健康。6-7日裂隙喷出大量的气体，但是到了晚上岩浆的喷出量较少。横穿130号高速公路的新裂隙有所扩大。

7日顶峰熔岩湖面下降至火口沿下方220m，见下图，当日又产生两支新的裂隙。第一支（11号裂隙）位于Leilani地区西南向的林区内并于09:30裂开；第二支（12号裂隙）位于10号裂隙和11号裂隙之间并于12:20裂开。15:15两支裂隙都变得活跃起来，10号裂隙西侧顶端强烈的喷出蒸汽。根据最新的文章，熔岩流所覆盖的面积达36,000平方米。

- 图4.6 顶峰火口内部的熔岩湖面大幅下降-

-图4.7 左：Leilani地区的Makamae大街上涌动着一股熔岩流；右：火山学家正在收集飞溅的熔岩。-

-图4.8 左：地裂缝贯穿了130号公路。火山学家正在测量裂缝的宽度。并用热成像仪查找裂缝内的热量，目前该高速公路已经关闭。右：另外一条裂缝-

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2018年5月7-8日

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岩浆溢出量减少，8日07:00东部裂谷区的喷发停止。整个裂隙系统长约4km并继续强烈地喷出气体。Overlook火口发生坍塌落石并产生火山灰柱。8日市长办公室表示，有35座建筑物被毁，并覆盖了熔岩。

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2018年5月9日

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9日位于东部裂谷区较低位置Leilani地区间歇式的喷出岩浆。在该地区的东北部，第十五裂隙横穿了Poihiki公路，并溢出了约20m的绳状熔岩。在顶峰破火山口内，Overlook火口内的熔岩湖面持续下降，如果熔岩面降到潜水面以下，地下水将倒灌进熔岩通道，这会增加Halemaumau火口射汽式喷发的危险性。10日和11日，东部裂谷区的地震活动、地表形变和气体释放都在持续，但是裂隙停止了岩浆溢出。倾斜仪显示火山持续收缩，Overlook火口的熔岩湖面仍在下降。

- 图4.9 顶峰火口腾起灰黑的火山灰柱。-

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2018年5月12日

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12日06:45在Hinalo公路的尽头附近第十六裂隙裂开，裂隙产生的一股熔岩流流动了230m并于14:30停止活动。18:00位于16号裂隙东侧的17号裂隙裂开，开始时喷出一些蒸汽，之后飞溅出岩浆和喷出气体。在顶峰，Overlook火口峭壁崩塌落石，间歇式地产生小规模的汽-灰柱。

-图4.10 左：良好天气拍摄的PuuOo火口清晰照片。右：基于热图像构建的三维模型，火口最深处距离火口边缘350米。-

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2018年5月13日

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13日在东部裂谷区的低洼区域岩浆持续溢出。航空观测表明，当日早上在Hinalo大街尽头东北方向900米, 132号高速公路以南900米的地方，产生了一条长几百英尺的裂隙，裂隙飞溅出岩浆并缓慢的向前推进。当日晚些时候，17号熔岩裂隙的活动形式主要以熔岩喷泉为主，爆炸产生的火山弹被抛出100米高，一些熔岩支流向东北方向流动；19:00一支2米后的熔岩流顺着132号高速公路向前流动。夹杂着少许火山灰的蒸汽柱升至Overlook上方650米并向西南飘逸。夏威夷火山观测中心和周围的地区在整个晚上都感受到了强烈的震感。

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2018年5月14日

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东部裂谷区的火山活动主要以熔岩喷泉为主，爆炸产生的火山弹被抛出30米高，位于整个熔岩裂隙带内顶端东北向的17号裂隙产生的熔岩流继续推进。06:30 第17号裂隙的熔岩流沿着裂谷区向南东东向推进了1.6千米。18号裂隙活动较微弱。08:00在Pohoiki公路的东北向和Hinalo大街的北侧发现了第19号熔岩裂隙，并溢出了少量岩浆。处于下风向的整个地区，火山气体仍在增加。火山仍在收缩，地震活动性仍在增强。

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2018年5月15日

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15日早晨，火山活动仍然集中在17号熔岩裂隙。自14日14:30以来该裂隙产生的熔岩流已经推进了380米。06:45熔岩流长度近2.5千米。到了中午熔岩流推进明显减缓。同样是在早上，位于18号裂隙附近新产生的20号裂隙，溢出两股熔岩流。Overlook火口喷出的火山灰较前几天有所增加。火山灰柱的喷发强度有所变化，但是由于火山灰的含量较高，因此火山灰柱的颜色一直保持灰色，高度距离地表1-1.3千米，并向西、西南飘逸，火山灰落在Kau沙漠地带。15日航空彩色代码由橙色升至红色，警戒等级仍为IV级。

-图4.11 左：上午11:05拍摄到的火山灰柱；右：下午1:38拍摄到的火山灰柱，其上升的高度超过了3千米。-

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2018年5月16日

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16日该火山的顶峰继续收缩，Overlook火口的熔岩湖面继续下降；下午岩浆顺着沟壑流出，导致火口底部沉降了近1米。火口底部的下沉引起了周边断裂发生地震，最大震级达4.4级。地震导致地面晃动并破坏了公路和建筑物。在距离Halema’uma’u火口几百米的一个停车场上，发现了火山爆炸降落的一块直径为60厘米的火山弹，见下图。火山灰柱的高度不断变化，但总体上超过1.2千米并向北飘逸。位于东部裂谷区熔岩裂隙东北方向上的一些裂隙仍在溢出岩浆。17号裂隙的熔岩流向前推进了90米，18号裂隙微弱飞溅出岩浆，20号裂隙再次变得活跃。

-图4.12 火山爆炸抛出的岩石近景图。岩石收到撞击后破碎，破碎之前最大长度为60厘米。地表覆盖了一层厚度小于1厘米的火山灰-

-图4.13 上午8:25，二氧化硫气体顺着裂缝喷出并积聚在云层中-

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2018年5月17日

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17日04:15 Overlook火口发生一次爆炸，产生的火山灰柱升至海拔9.1千米并向东北方向飘逸。火山灰降落在了下风向的地区，包括火山高尔夫球场和火山村。随后由气体、蒸汽和火山灰组成的喷发柱升至海拔3.7千米并向西南方向飘逸。17号裂隙的熔岩流几乎停滞，但是岩浆飞溅变得活跃。18号、19号和20号裂隙再次变得活跃，在7号裂隙和3号裂隙之间又产生了21号裂隙。20号裂隙和21号裂隙产生的岩浆在一个低洼带形成了绳状熔岩，这个低洼带宽50-100米，并且与130号高速公路和拉尼普纳花园之间的裂隙相平行。顺着19号裂隙的方向，又裂开22号裂隙。

-图4.14 左：上午7点左右Pohoiki公路上地裂缝的鸟瞰图；右：火山学家在Nohea大街上发现的地裂缝，值得注意的是此地裂缝有垂向的位移。-

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2018年5月18日

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18日Overlook火口喷出强烈的气-汽柱，间或地夹杂一些火山灰。23:58发生一次短促的爆炸，产生的火山灰柱升至海拔3千米并向西南飘逸。15、17、18、20、21号裂隙继续飞溅出岩浆，其中17、18和20号裂隙周边形成了绳状熔岩。17号裂隙形成的熔岩喷泉高达100米。18号裂隙产生的熔岩流向东南方向传播了近1千米，15号裂隙产生的熔岩流切断了Pohoiki公路。20号裂隙产生的熔岩流向东南方向的移动速度非常快（275-365米/小时），也横穿了Pohoiki公路。裂隙带下风向地区的火山气体含量仍在增加。火山气体和植被燃烧产生的灰烟严重污染了空气。在过去的几天里，地震震中位置并没有进一步下移。

-图4.15 夜晚12:30岩浆从17号裂隙猛烈的喷出-

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2018年5月19日

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19日Overlook火口间歇式地喷出少量火山灰。Leilani地区的熔岩裂隙继续溢出岩浆。17号熔岩裂隙活动有所减弱。16-20号裂隙连成了一条线，并飞溅出岩浆。20号裂隙产生的熔岩流以275米/小时的速度向南流动。有两股熔岩流在距离海岸不到1.6千米的地方合并起来，然后继续在Pohoiki和 Opihikao公路之间向南流动。

- 图4.16 下午3:47岩浆从20号裂隙喷涌而出 -

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2018年5月20日

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Overlook火口发生两次爆炸和一些小规模的火山灰喷发。熔岩流在19日晚上沿着普纳海岸流入海洋。20日，6号和17号继续飞溅出岩浆，20号裂隙产生大量熔岩。在东侧熔岩隧道下方形成了一个地裂缝，岩浆顺着地裂缝灌入了地下空洞。下午拍摄的照片显示，1千米的海岸线上有两个熔岩入海口。

-图4.17 照片航拍于下午12:50，熔岩流由两处同时入海。-

2018年5月21日

00:55 Overlook火口发生一次小规模的爆炸，产生的火山灰柱升至海拔2.1千米并向西南飘逸。全天几次小喷发产生了大量的火山灰。火口上方产生了强烈的汽-气喷发柱。22号裂隙产生的熔岩补给了从麦肯齐国家公园北侧入海的熔岩流。6号、17号和19号裂隙继续飞溅出岩浆。22日Overlook火口继续喷出少量火山灰。下午仅有一支熔岩流入海。熔岩裂隙带中部区域变得活跃。航空彩色代码仍为红色，警戒等级仍为IV级。

-图4.18 左：熔岩流继续入海并产生大量气体；右：位于20号裂隙的熔岩喷泉-

2018年5月22日

东部裂谷区南部熔岩裂隙火山活动继续。

-图4.19 17号裂隙溢出的已凝固的熔岩（像牙膏一样粘稠）-

2018年5月23日

东部裂谷区南部火山活动继续。

-图4.20 野外在位于Kahukai大街的裂隙中可见蓝色沼气火焰-

2018年5月24日

东部裂谷区的航空拍摄。

-图4.21图片拍摄于东部裂谷区的22号裂隙，熔岩流流动了3公里进入太平洋。-

2018年5月25日

基拉韦厄火山顶峰继续发生爆炸。

-图4.22 左：Halemaumau火口产生的火山灰柱；右：6号裂缝（左）和13号裂缝（右）与熔岩汇合成一条并入海-

2018年5月26日

东部裂谷区南部火山活动继续。

-图4.23 熔岩流入海口处可见大量蒸汽，蒸汽中含有酸性气体-

2018年5月27日

东部裂谷区南部的裂缝带继续喷发。

-图4.24 7号裂缝溢出的熔岩流在Leilani大街上向西前进。7号裂隙的活动加剧，喷出的熔岩喷泉高达50-60米。-

05

基拉韦厄火山的相关研究

5.1

基拉韦厄火山的爆炸

该火山的爆炸是非常常见的一种火山活动形式，同时也极具有危害性。爆炸首先会产生浅成地震，爆炸产生的冲击波和地震波可能导致火口岩壁的崩塌滚落，落石滚落到熔岩湖内又会产生大量火山气体，同时也会飞溅大小不一的岩石碎块和火山弹。如果爆炸的比较猛烈，还可能引起火口沿的坍塌，引发火山碎屑流和熔岩流。有水参与的爆炸一般会比较猛烈，液体的水遇到炙热的岩浆会瞬间气化膨胀，通常会在火山颈的潜水位处发生爆炸。

-图5.1（Don Swanson, Dick Fiske, et al., 2011）-

5.2

基拉韦厄火山的岩浆通道系统

本次火山活动主要集中在Halema’uma’u火山口及其东部裂谷区，其中Pu’u’O’o火口和Overlook火口，尤其是东部裂谷区的熔岩裂隙带的活动非常活跃，产生了约22条裂隙，溢出了大量岩浆和火山气体。这种现象应该是岩浆通过岩浆通道，从Halema’uma’u火山口下方的熔岩颈向东运移的结果。

-图5.2 东部裂谷区横向传播路径的概念模型。 （a）基拉韦厄和东裂谷区的横断面。 （b）关于Kamoamoa爆发东部裂缝部分的特写。 （Lundgren et al. 2013; Orr et al. 2015)-

-图5.3图中蓝色箭头表示岩浆通道的上游和中游发生收缩，通道内的岩浆从该区域抽离，并于2018年4月30日开始向下运移至裂谷区。黑色箭头表示岩浆侵入东部裂谷区时向外扩张，该地区在5月18日左右停止向外扩张。-

5.3

基拉韦厄火山的生长过程

火山的高度是不断变化的。在一个火山喷发的周期当中，首先受到岩浆向上运移侵入的影响，火山锥体会发生向外的膨胀和向上的生长，并伴随着火山地震和火山震颤等；在火山喷发的过程中，由于火山气体的释放、岩浆的溢出和火口的坍塌等，如果没有后期岩浆的补给，火山在喷发的过程中，随着锥体的收缩，高度是不断下降的。但是如果溢出的岩浆粘度较大，溢出的岩浆在火口处冷却凝固下来，回流的岩浆又将火口底部堵住，那么锥体的高度就会有所增高。例如基拉韦厄火山的锥体在1987年7月中旬，相比1983年以前的地表高出了近255米。然而自1987年以来，由于喷发形式的改变和火口坍塌的影响，火山锥体的高度已经降低了约60米。

-图5.4 基拉韦厄火山锥的生长概况-

基拉韦厄火山的喷发除了影响锥体高度以外，也会改变海岸地貌。熔岩裂隙溢出的熔岩流，逐渐流入海洋，并在海岸处冷凝堆积起来，每时每刻地改变着海岸线的形态，夏威夷岛的面积也在不断地扩大。

-图5.5 左：2005年12月2日在熔岩流入海口处的鸟瞰图（USGS照片 ）右：随着熔岩流继续进入海洋，到2007年中期，这个熔岩三角洲达到了最大规模，成为迄今为止最大的一个。 （USGS照片）-

5.4

夏威夷岛的火山危险图

基拉韦厄火山活动非常活跃，在过去的一年里，几乎每天都在活动。其活动形式主要以裂隙式喷发为主，造成的火山灾害也主要以岩浆的溢流为主。熔岩流所到之处，几乎可以毁坏任何植被和人工设施，甚至可以更改海岸地貌。目前，受熔岩流影响的区域主要集中在夏威夷岛的东南部，尤其是东部裂谷区与海岸线之间的低洼地带，具体见下图所示。

-图5.6 左：红色区域表示被千年以来的熔岩所覆盖的区域，基拉韦厄火山所在的东南区域，覆盖着90%以上的年轻熔岩；右：夏威夷岛火山灾害危险图。 危险程度从9级升至1级。灰色的阴影区显示了过去两个世纪以来夏威夷五座火山中的三座（华丽莱，冒纳罗亚和基拉韦厄）爆发所产生的熔岩范围。-

说明：文中所使用的时间为美国夏威夷岛的当地时间；第4节：近期基拉韦厄火山的喷发情况，次节中所采用的照片均来源于USGS。

参考文献：

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美术编辑：彭园睿

校 对：许欣然