你知道嗎？【留尼旺火山、熱點、與恐龍共舞】
#灼熱的地科冷知識 文末連結影片

歷經一天的疲勞，來看爆發中的火山，平靜一下身心靈（物理）吧。有沒有感到熱烘烘的，那是遠紅外線。

啊？火山通常不會形容是平靜的齁。沒錯，尤其是這座。Piton de la Fournaise （法語：熔爐山，直翻英文大約是 furnace peak）是位在法國的海外領土——印度洋西側的留尼旺島（Île de la Réunion），就在馬達加斯加島的正東方海上。是全世界最活躍的火山，沒有之一。

因此，假設例如文Θ的世界周報報導說「法國留尼旺島火山再度噴發」，聰明的各位可以繼續喝茶，溫暖身心，而無需感嘆：「欸欸欸噴火了，地球怎麼了？」地 球 並 沒 有 怎 麼 了，熔爐火山在近三百年以來噴發了約兩百次，這樣平均 1.5 年一次的高活躍度，是一直正常地活躍著的好孩子 XD。

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從各種角度標準來說，留尼旺都是「南半球的夏威夷」，首先火山的成因和夏威夷一模模一樣樣，都是位在「熱點」上面：地球內部洶湧的熱對流上升到地表，持續的把咱們地殼這薄薄的幾十到百餘公里的「岩石圈」燒熔出一個個洞洞，好像線香遇到透明塑膠袋。

也和夏威夷相似的是，火山中冒出的也都是高流動性的玄武岩岩漿，而形成盾狀火山，噴發形式也幾乎都是夏威夷式（熔岩流）。只有較少見的爆炸噴發，後者是當周遭的地下水足夠豐沛，被岩漿庫加熱膨脹所致——火山活動往往讓地球變成一具蒸汽機（熱機）。

有時候噴發出的熔岩，冷卻所形成的玄武岩石中間還含有肉眼可見的大顆黃綠色礦物，那些是橄欖石 olivine。橄欖石的存在驗明了岩漿的來歷與正身，因為，橄欖石這種礦物只有在深度約 400 公里的上部地函才能穩定存在。

橄欖石之所以能在地表出現，都是因為被對流「咻」的一下帶到了地表，還來不及重組。是這樣，在地表的低壓下，橄欖石熱力學不穩定，如果持續保持高溫就會重組成其他礦物了，但熔岩上升速率太快，迅速冷卻，晶體結構就凍結而保持住了。

這和鑽石其實在地球內部更深的 600~800 公里處到處都是，但很偶爾才會在地表找到是一樣的原理，如果將鑽石加到高溫，在地表的低壓力之下它會重組成熱力學更穩定的石墨結構。但金伯利岩的熔岩上升夠快夠勁才帶著鑽石安全抵達地表，沒變得黑黑。

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說到對流，值得一提的是，大家常識中地函是什麼狀態，固體還是液體呢？我們都用「對流」形容了恐怕是液體吧，對吧對吧，錯！地球內部就只有外地核是液體。地函是扎扎實實的固體喔。

科學家之所以沒去過地心就知道地心的狀態，這種事是透過觀測地震波在地球內部的行進。長話短說：地震的 S 波是「剪力波」，所謂剪力就是捏臉或是捏啤酒肚，然後扭來扭去的力，顯然是沒辦法扭動液體，故 S 波也無法在液體——例如外地核——中傳導。但由於看起來 S 波通過地函毫無障礙（除了在一些地帶會略減速），就證明了地函是固體

處在地球內部的特高溫度和壓力之下，地函的岩石這固體具有黏彈性（viscoelasticity，黏置性和彈性的和稱，例子是布丁），在非常非常長的時間之下會逐漸做著液體一樣的苟且之事 (?)。關鍵是人類時間和地質時間的尺度差太多，讓我們有點無法直觀理解「固體會對流」這種事。地老與天荒。

順帶的順帶一提，常溫之下的玻璃的流動性是......根本是零，即使過一百億年都不會流動一奈米。只有在加熱到「玻璃轉化溫度以上」才會明顯的顯出黏彈性、流動、並且可以加工塑形的喔。

地函岩石要局部的熔化，形成岩漿，只有在某些特別的狀況下： 1. 減壓熔化 (decompression melting) 例如在張裂性板塊邊緣往兩邊拉的地方熔點降低形成新的枕狀熔岩，新的海床。 2. 混入雜質的助熔劑融化 (flux melting)，當海洋性板塊隱沒時輸送大量的水到岩石圈深處，水分子混進高溫的岩石中，降低了岩石的熔點，水也降低了密度，因此這些熔岩才會上浮到地表，捅穿岩石，形成海溝後方常見的火山島弧。

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回來講主角留尼旺的火山

* 快速查了為什麼這個島取名做「會合島」（reunion）這麼奇的名字，結果是和法國大革命中某次會師有關。更搞笑的是隨著隨後的政治起伏，該島又曾經被改名為「波旁島」←法王室，和「波拿巴島」←另一個法王室，後再改回。

關於留尼旺熱點......是熱點 hotspot，不是火鍋 hotpot 千萬別弄錯啦～～誰會弄錯啦 (／‵Д′)／~ ╧╧

有另一個【必講不可】，錯過要等到下次大滅絕的梗：

它已經持續活躍了約六千五百萬年了。而每個科宅看到六千五百萬這數字就該心生「該不會和恐龍有關」的聯想。

還真的有關......搞不好有關，或許有關。是這樣，在大約六千六百萬年前的白堊紀的最末期，留尼旺熱點的旺盛活動，噴出海量的「洪流玄武岩」（flood basalt），形成了今天的南印度德干高原的廣大火成岩地帶：德干暗色岩（Deccan traps）。

暫停 ⏸，只要稍微有一點點現代地理常識的同學，就一定會妙麗舉手說「抗議，印度是印度，留尼旺是留尼旺，之間相隔了一個印度洋，熔岩是會飛嗎？」

啊啦～這就是整件事最奇特的地方惹，熔岩不會飛，會飛的，是印度！ (???!!!) #抗議無效

中生代末期，本屬於岡瓦那大陸之一部的印度，原本是貼在非洲的東方，但「印澳板塊」不久開始一同加速往東北跑，印度在 *路過*「留尼旺熱點」的上方的「那一瞬間」（就地質時間來說）忽然就被穿了孔，還噴了滿身玄武岩。>////<

印度不以為忤，再帶著整塊玄武岩繼續跑，逐漸封閉了原忒提斯洋的東半部。最後也不減速地一頭撞上了亞洲，形成峰峰相連到天邊的喜馬拉雅山脈。其實說起來，超大陸「岡瓦那」的名稱正是取自印度的一個地名，就不意外非洲印度地質上本是一家了。然後因為韋格納，所以非洲南美洲也本一家。最後南極洲也本與岡瓦那做伙，發現恐龍化石也不意外。

長話短說，熱點源自於地球內部「熱柱」←不是炎柱大哥，是熱柱上升的熱點，相對上不會亂動，但地球表面的板塊卻會相對滑動，往往產生一整條長弧線的火山遺跡，就是被熔出的那一排洞洞。相同的故事在黃石熱點和夏威夷熱點等地都曾發生過、正發生中，那一條火山的遺跡甚至可以用來推知板塊在古代曾經移動的方向。再度點出了留尼旺和夏威夷真是有像。

所以法國版柯南要改到留尼旺島習得各種方便技能了(x)。

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回到德干暗色岩，每當地球歷史上發生大面積洪流玄武岩（長期大面積活躍的一種火山活動型態）肆虐現世，常會伴隨生態圈的災難性事件，主要是大量排放的火山氣體，足以暖化氣候，改變敏感的生態平衡，給生物圈添亂。#那不就是人類正在做的事

所以其實白堊紀末，恐龍滅絕的原因現在學界仍然有一派提倡著：「笨蛋們，別只看隕石啊，德干暗色岩的火山（留尼旺熱點所射）也很威。殺恐龍之大業，它必定有份！」

而且得利於越來越精確的同位素定年法，火山滅絕派的地質證據也相當充足。例如顯示火山活動大大的早於隕石。看來恐龍的滅絕原因的全貌並不單純。這場「論戰」不能簡單一槌定音～～嗎？

あの.....如果說，火山滅絕派、隕石滅絕派，兩派都說對了豈不妙哉？

這個故事最奇妙最奇妙的一點在於看全局。

有點像韋格納當年盯著地球儀得到靈感。不過這次要看的是中生代末的古地球地圖 ﹝推薦 youtu.be/bzvOMee9D1o?t=327 5:27 秒處﹞，就會觀察到一個奇想天外的，未免也太巧的巧合：

當奇克蘇魯隕石 (Chicxulub asteroid) 砸下來，砸到今天墨西哥猶加敦半島的頂端——依照慣例這邊插入一張北美洲的某暴龍抬頭看了最後一眼的插圖——的同一時間，留尼旺熱點就位在......在隕石坑幾乎準確隔著地心相對的正對面，也就是對蹠點 (antipode) 上面啊。

兩者之間難道有奇妙的關聯？#是緣分是注定好漢剖腹來參見

* 各位若有印象，這個「巨大隕石坑的正對面有火山」的巧合其實在火星上也可以找到好幾處（參看：火星地理學的導讀 www.facebook.com/Nerdxplain/posts/723862905104484）。

考慮隕石以強烈地震波形式釋放的能量，會以各種路徑，穿過地球內部。強烈的震波會團團繞地球、裡裡外外跑好幾趟才平息。而由於球體對稱性，顯然波動在隔著地心的正對面（對蹠點）會有匯聚，好幾次，搖了又搖。

再想如果那兒有一鍋岩漿庫，這樣搖來搖去是否就會像汽水般炸開呢？岩漿和汽水其實蠻像的，溶解了一堆氣體，其氣壓大小是產生火山活動的重要因素。

但可惜——可惜呀，科宅搖搖頭說道——這個絕妙故事，目前還只是理論階段而已。「地震會誘發火山活動說」之中，有許多未確立的環節（推薦國家地理雜誌〈地震會引起火山爆發嗎？科學家為此吵翻天〉一文）不容忽略。

因此「隕石陰錯陽差，引起地球正對面的留尼旺/德干大規模火山爆發，產生的多重打擊，讓鳥類以外的恐龍全滅絕了」→ 雖然聽起來很酷，但請各位暫且不要這樣教小孩。但說來，地球無論物理化學還是生物真的都是一個整體呢。

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截圖出處為
Julien Pedragosa 12月12日上午5:14 · 片長 7:16
Piton de la Fournaise - Éruption du 7 décembre 2020
www.facebook.com/watch/?v=143579863908905

《文茜的世界周報》

【 夏威夷大島上火山爆發已持續了三個多禮拜，夏威夷的地質條件很特別，地底下有一個叫做熱點Hot Spot，導致火山形成，但是它不是大爆炸，而是地殼裂開岩漿溢流。沿著現在夏威夷，往西一直看，其實有好幾個死掉的火山島，都是這個熱點經過噴發之後，隨著板塊再移動，形成死火山，一串如珍珠，其中西邊最有名的就是在二戰很著名的中途島。這次大島的噴發，就是因為熱點移動到了這裡，但這次的噴發除了原本地殼裂開之外，兩股熔岩入海，更出現了熔岩霧靄，全名叫Laza，它本身為有毒氣體，沒有人知道它會持續多久，對當地的民眾造成很大的傷害，也可能對當地的生態，嚴重程度超乎預期! 不過地質專家表示它對全球的氣候，沒有破壞性。對美國的破壞最致命性最可怕的，還是超級火山黃石公園 】

已經整整三個星期，位於夏威夷大島上的基拉韋厄火山，持續噴發

滾燙的岩漿不只是，先後從20多條地面裂縫滲出，流向地勢較低的東部斷裂帶，不時還聽得見爆炸聲響

火山灰一度上衝至2500公尺高，這在過去極為罕見，因為夏威夷火山，不像太平洋火環帶那種隱沒帶火山，會形成爆炸式噴發，照理說這種地底深部熱點的岩漿，會向上湧出再緩慢凝結，如今學者卻在燃燒的植物與迸出的岩漿間，發現地表裂縫泛起了藍色火焰

「一片片深部，橘色的碎片從裂縫中發射出去，直衝上天，伴隨而來的，還有從地底一波波湧出的火山氣體」

美國地質調查所學者原先以為，這應該是單純的甲烷爆炸，導致巨大石塊飛向空中，進一步探勘後才驚訝發現，基拉韋厄火山此次噴發，幾乎是每數小時就有一次較大爆炸，原因極可能與兩股熔岩入海有關

「它是熔岩遇到海洋時所形成的一股熱蒸汽和鹽酸，基本上會將海水徹底乾燥，而鹽和海水與其他化合物混合，就會得到鹽酸」

火山熔岩與海水間的交互作用，學者將之稱為「熔岩霧靄」(Laza) ，這種由稀薄蒸氣，有毒氣體，及火山噴發碎片所形成的熾熱氣體，看似無害，但因其中火山結晶顆粒含有鹽酸，溫度又高達攝氏上千度，會嚴重刺激人體肺部，眼睛和皮膚，最重要的是，沒有人知道危害會持續多久

「我們對這個特定領域的最佳指南，是過去發生的事情，像是1955年和1960年，就在同樣地區內有過(火山)爆發，而這些爆發持續了數周至數月」

更讓人憂心的是，岩漿裂縫所噴發出的熔岩，正一步步進逼當地的地熱發電廠，該處肩負著夏威夷大島25%電力供應，自基拉韋厄火山本月3號開始噴發後，電廠便已暫停運作，三座地熱井也被迫緊急關閉，防止岩漿和高溫地下水接觸產生毒氣

「該井會被特殊類型的泥漿堵塞，所以當它們被加熱時會變得非常熱，變得非常非常硬，並且可能堵塞井」

夏威夷，這個曾經的天堂一夕變色，負責監控全球火山與地震活動的美國地質調查所，援引最新數據稱，火山連續噴發已使當地火山氣體量，達過往三倍以上，且為了安撫外界對美國，尤其是西岸，連綿800哩，13座火山的連帶不安情緒，他們近期已針對美境內所有火山，展開大規模清點盤查

「西部這邊的火山，我剛才講，像聖海倫，在這個世紀裡面，上個世紀裡面，一百年來，有經過好幾次大噴發，也造成了一些傷亡就是了，1983年82年那次大噴發，幾百平方公里的森林被剷除掉，也造成了51個人的死亡，美國最關注的其實是黃石公園，黃石公園那個我們稱為超級火山就是了，那個才真的是大家擔心的，因為那個週期已經到了，所以黃石公園如果是真的噴發的話，真的會影響到不只美國而已， 是全世界啊，因為它噴出來的火山量，會比像這些一般的火山噴發，大上好幾百倍以上」

畢竟火山噴發自地球源起，便決定了地球上的生態物種，對地質學家來說，火山也一直是探勘地球內部的窗口，像是義大利最活躍的斯特隆博利火山，就被視為歐亞大陸誕生過程的最佳見證

「我們所見到的正是斯特隆博利火山，噴發的壯觀場面，它不像夏威夷的火山，那樣產生巨大的熔岩流，而是會定期噴發，事實上，每10到20分鐘就會噴發一次，在過去的兩千年裡一直如此，到了晚上，當太陽下山後，焰火晚會開始了，你就會真正瞭解為什麼，人們稱之為地中海燈塔」

事實上距今九千萬年前，地球上最大一場地殼變動也來自火山，當時的印度仍位於南半球，和馬達加斯加，非洲緊密相連，是一根無比熾熱的巨大岩柱，從地心附近向上升起，引發了史上最大規模的熔岩噴發，史稱「德干大爆發」，這才讓印度開始向北漂移，最後撞擊歐亞大陸，並引發生物史上最大一波的物種滅絕，這也意味著超級火山一旦爆炸，後果必將不堪設想

「上一次的超級火山噴發，是在七萬四千年前，在印尼，印尼的這個托巴火山，那一次的噴發之後，地球就進入一個冰河時期，所以人類學家說，人類差點被滅絕掉了，因為大概只剩下幾萬人而已了」

那將會使全球迎來另一個火山冬天，是任何現代武器，都望塵莫及，末日般的毀滅，所幸夏威夷火山地底岩漿的熱點，會隨著板塊移動而改變，像是過去火山活動頻繁的中途島，如今盛況便已不復見，專家只盼準備萬全，別讓超級火山爆發的惡夢重演

更多內容，請看影片連結：https://www.youtube.com/channel/UCiwt1aanVMoPYUt_CQYCPQg

《文茜的世界周報》地震災害與預防系列報導：2018年環太平洋火山地震帶活躍

【日本每年1/1都會向民眾公布“大地震預測” 今年公布一處位於靜岡縣延伸至四國地區的“南海海溝” 30年內發生芮氏規模8至9大地震機率升高10%達到80% 另一處則是靠近北海道的“千島海溝” 30年內發生芮氏規模7.8至8.5大地震機率也從70%升高到80% 全球在歷經相對平靜的2017年後 去年底至今年初 環太平洋火山地震帶活躍程度超出人們預期 這可能是地殼運作週期 也可能是地球自轉緩慢所致】

「為您播報一條來自台灣的重大新聞，政府和目擊者說，飯店和其它建築物已經倒塌了，就在一起芮氏規模6.4地震發生之後，」CNN主播。

就像原本卡住的地方被解鎖，上端的板塊也跟著一起鬆了，台灣地震專家如此解釋，近期發生在東台灣花蓮的一連串強震，這裡原本就是板塊正面衝擊的地方，能量累積相當快，米崙這個活動斷層又相對年輕，再加上台灣過去每年平均會發生，上百起有感地震，去年2017卻只有60起約莫一半，粗估至少還有14.3顆原子彈的能量，等待釋放，「我們可能很難告訴台灣人這一連串的地震已經結束了，」加州理工學院教授Thomas Heaton。

不少人憂心，這恐將是一連串地殼活躍變動的序曲，因為根據美國地震學會去年11月初所發表，<近五年全球地震危險預測>報告，2018年全球大地震應會更頻繁，且釀成巨大傷害的強震，也將從過去每年15次提升為20到30次，其中又以熱帶地區的地震數量變化最為顯著，這源自於地球自轉速度減緩，不過更多學者則將矛頭指向，我們剛過了一個異常平靜的2017。

「沉寂近250年坎巴利內火山，2017年3月24號晚間突然噴發，地點就位在俄羅斯遠東地區，堪察加半島這個敏感的火山帶，「堪察加半島位在俄羅斯遠東，歐亞大陸地區，100多座火山遍布在此，成為全球火山最密集的地區之一，」影片旁白。

「由於前次噴發1769年，距今已相隔近250年，且此次噴出的火山灰動輒8公里，並在半島東岸白令海外海，引發芮氏規模6.6的有感地震，學界原先看好會引發一系列連鎖效應，「我們的地球，它是一個一直到現在還在活動的星球，這是在整個太陽系裡面唯一的，火星啊或月球啊其它星球來講，基本上它板塊是不會動的，最重要的是因為它，星球內部的岩漿已經冷卻掉了，那地球內部我們的岩漿，還是一直很熱，還是在活動，所以板塊它會移動，它會動的時候，兩個板塊擠壓的時候，它就會產生地震，也會產生火山，所以火山和地震，大概都是在同樣一個地帶裡面會形成的，」台大地質系教授陳文山。

「然而科學家們望穿秋水，空對的卻是2017全球異常平靜的地殼，前半年除了俄羅斯火山爆發，只有美國黃石公園兩周內近九百次地震，最讓人膽戰心驚，「在過去一週 一連串地震，撼動黃石國家公園，園內8座超級火山，可能隨時爆發，」新聞主播。

黃石公園擁有，全球最危險的數座超級火山，地震接連不斷，意味著內部能量非常澎湃，而過去兩百萬年來，黃石公園火山僅大噴發過三次，有學者推測，一旦再次爆發，恐讓整個美國都被火山灰掩埋。

2017年8月8號，四川九寨溝發生芮氏規模七強震，由於震源深度僅20公里極淺層，地震當下全城停電，房屋開裂，煙塵四起，大陸地震專家表示，印度洋板塊過去平均是以每年5公分速度，向北向東，將青康藏高原抬升，而在抬升過程中，高原鬆軟物質東移，遇上四川盆地較堅硬的剛性物質受到阻擋，就會累積能量，但上半年地震偏少，累積了過多能量，這也使得四川新疆接連強震，九寨溝遭遇重創。

2017年9月8號中午12點多，墨西哥南部的恰帕斯州近海，發生芮氏規模8.1強震，30分鐘後，日本熊本也發生規模4.1地震，同月20號，墨西哥再度地牛翻身，巧合的是，日本又再次發生地震，這回連紐西蘭外海也測得6.1強震。

沒過多久11月13號，伊朗和伊拉克邊界也發生規模7.3強震，哥斯大黎加規模6.5地震，其它還有日本仙台規模5.8，及墨西哥一天內三度火山爆發，地點均全落在太平洋火環帶上，「從南美洲到阿拉斯加再到印尼，其實就是沿著太平洋沿岸畫出，火環帶就是有火山和地震，這個區域就是一天到晚在地震，地球上九成地震都發生在此，」地質學家。

過去不斷有專家點名，太平洋火環帶在2020年前，恐將進入所謂強震周期，也就是很有機會出現規模九以上強震，台大地質系教授陳文山也說，確實有報告稱，2018全球地震次數將明顯增加，但這僅源自於統計歸納，實際情況還受不少變數影響。

因為地球的地底深處，永遠藏著人類難以理解的秘密，但人類卻總以為能單純地蒙受其利，這也是為什麼斷層帶來的，礦物質，金屬和水資源，在遠古時代會有13個，人類最重要的古文明，把11座城市建在板塊交界處，如今全球前20大城市中，也有至少十個位在危險的斷層帶，「我們正飛過的這道巨大疤痕，就是兩個主要板塊交界處，右邊是北美板塊，左邊則是太平洋板塊，」地質學家瑪莉露。

尤其科學家們始終關注，位於加州的聖安地列斯斷層，這也是過去兩千五百萬年來，北美最大的地震斷層帶，就在這道板塊分界處，黃金最早出現在熾熱且富含礦物質的岩漿裡，後來所有讓加州致富的一切，也被證明多少都和聖安地列斯斷層有關，無論是相互碰撞板塊推擠而成，加州海岸線上的山脈美景，或者是石油，這個俗稱的黑金。

但斷層線從來不只會帶給人類資源，也會索取昂貴代價，有人就曾計算過，每一百年襲擊洛杉磯的大地震，都釀成至少2500億美元損失，但聖安地列斯斷層卻能為加州，每年進帳一千億美金，好處與風險根本是40比1的交易，「80年到90年代之間，加州規律性地發生較大型的有感地震，但過去16年來，就再也無聲無息，這有點不尋常，」UC Davis大學教授藍道。

不少專家提醒，加州大地震的周期早就過了，接下來的每一天都不可大意，特別是經歷了相對安靜的2017，綿延七百多英哩，2千5百萬人緊鄰而居的聖安地列斯斷層，必將是2018地震火山學者嚴密關注的熱點，而全球其它斷層帶上的人們，也不能掉以輕心，氣候變遷已經打破了過去的潛規則，就算一個強震發生也不代表危機已過，只要累積能量未釋放完全，未來都仍不排除會有更大的地震發生。

更多內容，請看影片連結：https://www.youtube.com/channel/UCiwt1aanVMoPYUt_CQYCPQg