1 00:00:04,080 --> 00:00:08,350 从太空中看太平洋, 你可以沿着几乎整个洋盆的 2 00:00:08,390 --> 00:00:10,140 周围描出一条线。 3 00:00:10,180 --> 00:00:14,735 它从阿拉斯加向下延伸, 经过日本和菲律宾,越过新西兰, 4 00:00:14,775 --> 00:00:19,560 再沿着智利、墨西哥和太平洋西北地 区的海岸向上折回。 5 00:00:19,600 --> 00:00:23,517 它们共同构成了 一个长约40,000公里的 6 00:00:23,557 --> 00:00:24,300 马蹄形。 7 00:00:24,340 --> 00:00:27,902 世界上大多数活火山都分布在 这条线上, 8 00:00:27,942 --> 00:00:32,268 按通常的估计约占四分之三; 世界上约90%的地 9 00:00:32,308 --> 00:00:33,840 震也发生在这里。 10 00:00:33,880 --> 00:00:36,500 地质学家称它为环太平洋火山带。 11 00:00:36,600 --> 00:00:39,879 在这一集里, 我们将了解这条火山带为什么存在, 12 00:00:39,919 --> 00:00:41,220 以及它造成过什么。 13 00:00:41,260 --> 00:00:45,385 我们将了解发生在这条火山带上、 有测量记录以来最大的地震, 14 00:00:45,425 --> 00:00:48,360 以及那次让整个地 球降温的火山喷发。 15 00:00:48,400 --> 00:00:53,600 然后,我们将走访其中一段: 它目前很平静,但远未结束。 16 00:00:55,520 --> 00:00:57,980 解释要从板块构造说起。 17 00:00:58,020 --> 00:01:02,255 太平洋的洋底主要是一块巨大的 板块,即太平洋板块, 18 00:01:02,295 --> 00:01:07,389 其边缘还有一些较小的板块, 例如纳斯卡板块、科科斯板块、 19 00:01:07,429 --> 00:01:10,140 胡安·德富卡板块和菲律宾海板块。 20 00:01:10,180 --> 00:01:15,869 它们几乎都覆盖着洋壳, 洋壳主要由一种叫作玄武岩的 21 00:01:15,909 --> 00:01:20,140 深色火山岩构成, 它的密度比大陆岩石更大。 22 00:01:20,320 --> 00:01:24,009 当密度较大的大洋板块遇到大陆, 或者遇到更年轻、 23 00:01:24,049 --> 00:01:27,957 更轻的大洋板块时, 它会弯曲并滑到对方下方, 24 00:01:27,997 --> 00:01:29,480 重新回到地幔中。 25 00:01:29,520 --> 00:01:32,420 地质学家把这个过程称为俯冲。 26 00:01:32,460 --> 00:01:37,920 例如,在智利海岸外, 纳斯卡板块正以每年约7厘米的 27 00:01:37,960 --> 00:01:40,400 速度俯冲到南美洲下方。 28 00:01:40,440 --> 00:01:44,980 在板块向下弯曲的地方, 海底凹陷成一条又长又深的海沟。 29 00:01:45,020 --> 00:01:48,362 地球上最深的 海水位于马里亚纳海沟, 30 00:01:48,402 --> 00:01:52,780 深约11公里, 这条海沟正是以这种方式形成的。 31 00:01:52,820 --> 00:01:57,120 从这个意义上说, 环太平洋火山带其实是一圈海沟。 32 00:01:57,420 --> 00:01:59,440 而火来自水。 33 00:01:59,480 --> 00:02:03,760 下沉的板块把海水一起带到深处, 这些海水被束缚在它的矿物中。 34 00:02:03,800 --> 00:02:09,661 在约100公里深处, 这些水被释放到上方炽热的岩石中, 35 00:02:09,701 --> 00:02:11,720 降低了岩石的熔点。 36 00:02:11,760 --> 00:02:17,469 部分岩石熔化,熔融的岩石上升, 在海沟后方约100到 37 00:02:17,509 --> 00:02:20,540 300公里处形成一串火山。 38 00:02:20,740 --> 00:02:26,446 这条火山带的每一段弧都是由同样的 过程形成的:近海有一条海沟, 39 00:02:26,486 --> 00:02:29,580 洋底在那里下沉; 其后方有一列火山, 40 00:02:29,620 --> 00:02:32,080 熔融的岩石在那里到达地表。 41 00:02:32,120 --> 00:02:36,159 在两者之间,地震很常见, 因为两个板块并 42 00:02:36,199 --> 00:02:38,220 不能平稳地相互滑过。 43 00:02:38,260 --> 00:02:41,692 它们相互锁住, 积蓄应变长达几十年或几个世纪, 44 00:02:41,732 --> 00:02:44,180 然后一下子突然滑动。 45 00:02:44,260 --> 00:02:46,940 最著名的例外是加利福尼亚。 46 00:02:46,980 --> 00:02:51,046 从加利福尼亚湾向北到门多西诺角, 板块沿着 47 00:02:51,086 --> 00:02:54,508 圣安德烈亚斯断层系统横向相互滑 过, 48 00:02:54,548 --> 00:02:57,840 而不是一个板块俯冲到 另一个板块下方。 49 00:02:57,880 --> 00:03:02,960 这就是为什么这段海岸有大地震, 却没有火山弧。 50 00:03:03,000 --> 00:03:08,308 在门多西诺角以北,俯冲再次开始, 火山也随之再次出现, 51 00:03:08,348 --> 00:03:10,680 例如沙斯塔山和拉森峰。 52 00:03:10,720 --> 00:03:15,100 我们关于洛马普列塔地震的那一集, 讲述了圣安德烈亚斯断层的故事。 53 00:03:15,140 --> 00:03:22,140 1960年5月22日, 下午三点刚过,智利南部。 54 00:03:24,160 --> 00:03:28,686 纳斯卡板块与南美洲已经相互锁住了 几个世纪,那天下午, 55 00:03:28,726 --> 00:03:31,820 它们之间的断层突然断裂。 56 00:03:31,920 --> 00:03:35,208 破裂沿着海岸撕开了 约1,000公里, 57 00:03:35,248 --> 00:03:40,422 从康塞普西翁以南不远处开始, 经过瓦尔迪维亚和奇洛埃岛, 58 00:03:40,462 --> 00:03:42,940 几乎一直延伸到泰陶半岛。 59 00:03:42,980 --> 00:03:46,100 据许多记述, 震动持续了大约十分钟。 60 00:03:46,140 --> 00:03:49,200 世界各地的地震仪都记录到了它。 61 00:03:49,240 --> 00:03:55,660 它的震级后来被计算为9.5级, 这使它成为有测量记录以来最大的地 62 00:03:55,700 --> 00:03:56,300 震。 63 00:03:56,120 --> 00:03:58,700 在瓦尔迪维亚, 连地面本身都发生了移动。 64 00:03:58,740 --> 00:04:04,749 沿海部分地区的陆地下沉了 2米或更多,海水从此永久侵入, 65 00:04:04,789 --> 00:04:08,120 把河流沿岸的农田变成了沼泽。 66 00:04:08,260 --> 00:04:10,300 接着,海啸来了。 67 00:04:10,340 --> 00:04:15,500 在近海,海底猛然向上隆起, 把上方的整个水柱都抬了起来。 68 00:04:15,540 --> 00:04:19,312 几分钟之内, 海水就沿着智利海岸涌上岸, 69 00:04:19,352 --> 00:04:24,000 在一个地方达到了 海拔25米的高度。 70 00:04:24,140 --> 00:04:26,000 海浪并没有就此停止。 71 00:04:26,040 --> 00:04:28,011 在开阔的大洋中, 海啸的 72 00:04:28,051 --> 00:04:30,520 传播速度和喷气式客机差不多。 73 00:04:30,560 --> 00:04:35,734 地震发生十五小时后, 海啸到达了夏威夷;22小时后, 74 00:04:35,774 --> 00:04:39,193 它到达了 距离智利约17,000公里的 75 00:04:39,233 --> 00:04:39,833 日本。 76 00:04:39,740 --> 00:04:46,261 在夏威夷岛上的希洛, 警报汽笛在海浪到达前几个小时就 77 00:04:46,301 --> 00:04:49,880 已拉响, 但许多人却跑到海边去观看。 78 00:04:49,920 --> 00:04:55,300 第三波海浪高约35英尺, 61人遇难。 79 00:04:55,420 --> 00:05:00,980 日本完全没有收到警报, 海浪在那里造成约140人死亡。 80 00:05:01,020 --> 00:05:05,675 地震及其引发的海啸总计估计在 智利造成1,600人或 81 00:05:05,715 --> 00:05:10,540 更多人死亡,在太平洋其他地 区另造成200多人死亡。 82 00:05:10,720 --> 00:05:13,240 随后,这条火山带展现了 它另一半的本性。 83 00:05:13,280 --> 00:05:17,967 地震发生三十八小时后, 安第斯山脉中的 84 00:05:18,007 --> 00:05:23,190 科登考列火山开始喷发, 很可能是因为震动扰动了 85 00:05:23,230 --> 00:05:25,000 它下方的岩浆系统。 86 00:05:25,040 --> 00:05:31,360 在两天之内,智利南部见证了整个过 程的运作:海沟、地震和火山。 87 00:05:31,400 --> 00:05:36,790 这就把我们带到了火山本身。 88 00:05:36,830 --> 00:05:42,710 智利地震二十年后, 这条火山带在本土48州爆发了。 89 00:05:42,890 --> 00:05:49,867 1980年5月18日上午8点 32分,一次5.1级地震震动了 90 00:05:49,907 --> 00:05:52,310 华盛顿州的圣海伦斯火山。 91 00:05:52,350 --> 00:05:58,082 整座山的北坡滑落下来, 形成了有记录以来最大的山体滑坡, 92 00:05:58,122 --> 00:06:00,990 而它后面的火山则向侧面爆发。 93 00:06:01,030 --> 00:06:08,032 爆炸夷平了远至17英里外的森林, 火山灰飘落在11个州, 94 00:06:08,072 --> 00:06:10,390 山顶也削去了1,300英尺。 95 00:06:10,430 --> 00:06:13,190 五十七人遇难。 96 00:06:13,230 --> 00:06:16,274 其中有一位地 质学家戴维·约翰斯顿, 97 00:06:16,314 --> 00:06:19,750 他当时正在约6英里外的 一道山脊上进行观测。 98 00:06:19,790 --> 00:06:24,930 他在无线电中留下的最后一句话是: 温哥华,温哥华,就是现在! 99 00:06:24,970 --> 00:06:30,970 科学家们已经监测这座山两个月了, 当局也封锁了它周围的区域。 100 00:06:31,010 --> 00:06:35,650 如果没有这些封锁措施, 死亡人数几乎肯定会高得多。 101 00:06:35,690 --> 00:06:40,127 这个教训适用于整条火山带: 火山通常会发出预警信号, 102 00:06:40,167 --> 00:06:42,230 只要有人在那里解读它们。 103 00:06:42,270 --> 00:06:47,030 十一年后,这个教训挽救了 数千条生命。 104 00:06:47,070 --> 00:06:53,206 菲律宾的皮纳图博火山已经沉寂了 约500年,1991年春天, 105 00:06:53,246 --> 00:06:55,890 它开始躁动起来。 106 00:06:56,190 --> 00:07:02,570 来自菲律宾和美国地质调查局的 科学家识别出了这些预警信号, 107 00:07:02,610 --> 00:07:04,970 并说服当局组织疏散。 108 00:07:05,010 --> 00:07:11,236 6月15日,皮纳图博火山发生了 二十世纪第二大的火山喷发, 109 00:07:11,276 --> 00:07:15,950 火山灰柱升入平流层, 高达35公里。 110 00:07:16,150 --> 00:07:19,724 数百人因被雨水浸透的 火山灰压塌屋顶而死亡; 111 00:07:19,764 --> 00:07:24,849 在随后的几个月里, 又有数百人死于泥石流以及拥挤的 112 00:07:24,889 --> 00:07:26,890 疏散营地中的疾病。 113 00:07:26,930 --> 00:07:30,779 然而, 超过60,000人被及时转移出了 114 00:07:30,819 --> 00:07:34,712 危险区, 这次疏散至今仍被作为应对 115 00:07:34,752 --> 00:07:37,430 火山危机的典范来研究。 116 00:07:37,710 --> 00:07:40,710 皮纳图博火山还影响了整个地球。 117 00:07:40,750 --> 00:07:42,315 它向平流层注入了 约 118 00:07:42,355 --> 00:07:46,875 20,000,000吨二氧化硫, 二氧化硫在那里形成了 119 00:07:46,915 --> 00:07:50,526 一层由微小液滴组成的薄雾, 薄雾扩散到全球, 120 00:07:50,566 --> 00:07:52,570 把阳光反射回太空。 121 00:07:52,610 --> 00:07:58,790 在随后的两年里, 全球平均气温下降了约半摄氏度。 122 00:08:00,900 --> 00:08:05,204 现在来看看这条火山带在 北加利福尼亚和温哥华岛之间的 123 00:08:05,244 --> 00:08:09,180 一段,它被称为卡斯卡迪亚俯冲带。 124 00:08:09,220 --> 00:08:13,656 和这条火山带的其他部分一样, 它在近海有一条俯冲带, 125 00:08:13,696 --> 00:08:16,820 其海沟被沉积物掩埋, 内陆则有一列火山。 126 00:08:16,860 --> 00:08:22,000 然而,在两个世纪的文字记录中, 它从未发生过特大地震。 127 00:08:22,040 --> 00:08:25,820 而这种沉寂正是让地 质学家担心的地方。 128 00:08:26,040 --> 00:08:29,727 很长一段时间里, 没有人知道卡斯卡迪亚能够产 129 00:08:29,767 --> 00:08:30,780 生特大地震。 130 00:08:30,820 --> 00:08:35,703 后来,在1980年代, 地质学家在华盛顿州海岸发现了 131 00:08:35,743 --> 00:08:40,221 “幽灵森林”:一片片死去的雪松, 它们是在陆地突然下沉、 132 00:08:40,261 --> 00:08:41,760 咸水浸到树根时死去的。 133 00:08:41,800 --> 00:08:46,630 树木年轮后来把它们的 死亡时间确定在1699年至 134 00:08:46,670 --> 00:08:48,520 1700年的冬天。 135 00:08:48,920 --> 00:08:52,100 决定性的证据来自大洋彼岸。 136 00:08:52,140 --> 00:08:58,725 日本的文献记载了一场在1700年 1月27日夜间到达的海啸, 137 00:08:58,765 --> 00:09:01,780 尽管当时日本并没有感觉到地震。 138 00:09:01,820 --> 00:09:04,220 科学家称它为“孤儿海啸”。 139 00:09:04,260 --> 00:09:08,692 通过倒推海啸的传播时间, 科学家们追溯到它源自1月 140 00:09:08,732 --> 00:09:14,860 26日晚上九点左右发生在 卡斯卡迪亚外海的一次9级地震。 141 00:09:14,900 --> 00:09:18,160 那次地震发生在三个多世纪以前。 142 00:09:18,200 --> 00:09:24,417 地质记录显示,卡斯卡迪亚特大地 震的复发并不规律:就其全长而言, 143 00:09:24,457 --> 00:09:29,180 平均约每500年发生一次, 而在南段则更为频繁。 144 00:09:29,220 --> 00:09:32,479 下一次地震将震撼西雅图、 波特兰和温哥华, 145 00:09:32,519 --> 00:09:36,940 它引发的海啸最快只需15分钟就 会到达部分海岸。 146 00:09:36,980 --> 00:09:39,826 这就是为什么该地区会举行地 震演练, 147 00:09:39,866 --> 00:09:42,726 也是为 什么俄勒冈州海岸沿线设有 148 00:09:42,766 --> 00:09:43,880 海啸警报器。 149 00:09:46,000 --> 00:09:48,780 环太平洋火山带从来不会长久平静。 150 00:09:48,820 --> 00:09:51,700 沿线分布着数百座活火山。 151 00:09:51,740 --> 00:09:54,791 仅日本一国, 通常一年就会感受到约 152 00:09:54,831 --> 00:09:59,385 2,000次地震, 而太平洋板块仍在以每年7到 153 00:09:59,425 --> 00:10:04,380 10厘米的速度, 持续移入其北部和西部边缘的海沟。 154 00:10:04,680 --> 00:10:06,840 那么,有三件事需要记住。 155 00:10:06,880 --> 00:10:11,610 第一,环太平洋火山带标示着 太平洋的大洋板块在其边缘的 156 00:10:11,650 --> 00:10:15,240 深海沟处俯冲到 相邻板块之下的位置。 157 00:10:15,280 --> 00:10:18,428 第二,这种俯冲引发了 世界上大多数特大地震, 158 00:10:18,468 --> 00:10:23,700 包括1960年发生在智利、 有测量记录以来最大的那次地震。 159 00:10:23,740 --> 00:10:28,478 第三,这些板块带到深处的 水使上方的岩石熔化, 160 00:10:28,518 --> 00:10:32,220 从而形成了环绕太平洋的 一座座火山。 161 00:10:32,460 --> 00:10:36,264 在这40,000公里的 几乎全部沿线上, 162 00:10:36,304 --> 00:10:39,108 太平洋的洋底正缓慢地沉回地 球内部, 163 00:10:39,148 --> 00:10:42,520 而这条火山带也将 继续重塑它周围的陆地。 164 00:10:42,560 --> 00:10:45,080 感谢收看 Earth Explained。 165 00:10:45,120 --> 00:10:48,616 订阅以收看下一个故事, 并在 EarthWatch 166 00:10:48,656 --> 00:10:51,260 24-7 上随时观看地球直播。