环太平洋火山带

0:00这条环带

从太空中看太平洋，你可以沿着几乎整个洋盆的周围描出一条线。它从阿拉斯加向下延伸，经过日本和菲律宾，越过新西兰，再沿着智利、墨西哥和太平洋西北地区的海岸向上折回。它们共同构成了一个长约40,000公里的马蹄形。

0:20世界上大多数活火山都分布在这条线上，按通常的估计约占四分之三；世界上约90%的地震也发生在这里。地质学家称它为环太平洋火山带。

0:32在这一集里，我们将了解这条火山带为什么存在，以及它造成过什么。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，以及那次让整个地球降温的火山喷发。然后，我们将走访其中一段：它目前很平静，但远未结束。

0:53为什么是环形？

解释要从板块构造说起。太平洋的洋底主要是一块巨大的板块，即太平洋板块，其边缘还有一些较小的板块，例如纳斯卡板块、科科斯板块、胡安·德富卡板块和菲律宾海板块。它们几乎都覆盖着洋壳，洋壳主要由一种叫作玄武岩的深色火山岩构成，它的密度比大陆岩石更大。

1:17当密度较大的大洋板块遇到大陆，或者遇到更年轻、更轻的大洋板块时，它会弯曲并滑到对方下方，重新回到地幔中。地质学家把这个过程称为俯冲。例如，在智利海岸外，纳斯卡板块正以每年约7厘米的速度俯冲到南美洲下方。

1:37在板块向下弯曲的地方，海底凹陷成一条又长又深的海沟。地球上最深的海水位于马里亚纳海沟，深约11公里，这条海沟正是以这种方式形成的。从这个意义上说，环太平洋火山带其实是一圈海沟。

1:54而火来自水。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。在约100公里深处，这些水被释放到上方炽热的岩石中，降低了岩石的熔点。部分岩石熔化，熔融的岩石上升，在海沟后方约100到300公里处形成一串火山。

2:18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，洋底在那里下沉；其后方有一列火山，熔融的岩石在那里到达地表。在两者之间，地震很常见，因为两个板块并不能平稳地相互滑过。它们相互锁住，积蓄应变长达几十年或几个世纪，然后一下子突然滑动。

2:41最著名的例外是加利福尼亚。从加利福尼亚湾向北到门多西诺角，板块沿着圣安德烈亚斯断层系统横向相互滑过，而不是一个板块俯冲到另一个板块下方。这就是为什么这段海岸有大地震，却没有火山弧。在门多西诺角以北，俯冲再次开始，火山也随之再次出现，例如沙斯塔山和拉森峰。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。

3:151960年

1960年5月22日，下午三点刚过，智利南部。纳斯卡板块与南美洲已经相互锁住了几个世纪，那天下午，它们之间的断层突然断裂。

3:31破裂沿着海岸撕开了约1,000公里，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，几乎一直延伸到泰陶半岛。据许多记述，震动持续了大约十分钟。世界各地的地震仪都记录到了它。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

3:55震。在瓦尔迪维亚，连地面本身都发生了移动。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，把河流沿岸的农田变成了沼泽。

4:08接着，海啸来了。在近海，海底猛然向上隆起，把上方的整个水柱都抬了起来。几分钟之内，海水就沿着智利海岸涌上岸，在一个地方达到了海拔25米的高度。

4:24海浪并没有就此停止。在开阔的大洋中，海啸的传播速度和喷气式客机差不多。地震发生十五小时后，海啸到达了夏威夷；22小时后，它到达了距离智利约17,000公里的日本。

4:39在夏威夷岛上的希洛，警报汽笛在海浪到达前几个小时就已拉响，但许多人却跑到海边去观看。第三波海浪高约35英尺，61人遇难。

4:55日本完全没有收到警报，海浪在那里造成约140人死亡。地震及其引发的海啸总计估计在智利造成1,600人或更多人死亡，在太平洋其他地区另造成200多人死亡。

5:10随后，这条火山带展现了它另一半的本性。地震发生三十八小时后，安第斯山脉中的科登考列火山开始喷发，很可能是因为震动扰动了它下方的岩浆系统。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。

5:32火山

这就把我们带到了火山本身。智利地震二十年后，这条火山带在本土48州爆发了。

5:431980年5月18日上午8点32分，一次5.1级地震震动了华盛顿州的圣海伦斯火山。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，而它后面的火山则向侧面爆发。

6:01爆炸夷平了远至17英里外的森林，火山灰飘落在11个州，山顶也削去了1,300英尺。五十七人遇难。其中有一位地质学家戴维·约翰斯顿，他当时正在约6英里外的一道山脊上进行观测。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！

6:25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。如果没有这些封锁措施，死亡人数几乎肯定会高得多。这个教训适用于整条火山带：火山通常会发出预警信号，只要有人在那里解读它们。

6:42十一年后，这个教训挽救了数千条生命。菲律宾的皮纳图博火山已经沉寂了约500年，1991年春天，它开始躁动起来。

6:56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，并说服当局组织疏散。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，火山灰柱升入平流层，高达35公里。

7:16数百人因被雨水浸透的火山灰压塌屋顶而死亡；在随后的几个月里，又有数百人死于泥石流以及拥挤的疏散营地中的疾病。然而，超过60,000人被及时转移出了危险区，这次疏散至今仍被作为应对火山危机的典范来研究。

7:38皮纳图博火山还影响了整个地球。它向平流层注入了约20,000,000吨二氧化硫，二氧化硫在那里形成了一层由微小液滴组成的薄雾，薄雾扩散到全球，把阳光反射回太空。在随后的两年里，全球平均气温下降了约半摄氏度。

7:58下一次地震

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一段，它被称为卡斯卡迪亚俯冲带。和这条火山带的其他部分一样，它在近海有一条俯冲带，其海沟被沉积物掩埋，内陆则有一列火山。然而，在两个世纪的文字记录中，它从未发生过特大地震。而这种沉寂正是让地质学家担心的地方。

8:23很长一段时间里，没有人知道卡斯卡迪亚能够产生特大地震。后来，在1980年代，地质学家在华盛顿州海岸发现了“幽灵森林”：一片片死去的雪松，它们是在陆地突然下沉、咸水浸到树根时死去的。树木年轮后来把它们的死亡时间确定在1699年至1700年的冬天。

8:46决定性的证据来自大洋彼岸。日本的文献记载了一场在1700年1月27日夜间到达的海啸，尽管当时日本并没有感觉到地震。科学家称它为“孤儿海啸”。通过倒推海啸的传播时间，科学家们追溯到它源自1月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。

9:12那次地震发生在三个多世纪以前。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，平均约每500年发生一次，而在南段则更为频繁。下一次地震将震撼西雅图、波特兰和温哥华，它引发的海啸最快只需15分钟就会到达部分海岸。这就是为什么该地区会举行地震演练，也是为什么俄勒冈州海岸沿线设有海啸警报器。

9:43仍在移动

环太平洋火山带从来不会长久平静。沿线分布着数百座活火山。仅日本一国，通常一年就会感受到约2,000次地震，而太平洋板块仍在以每年7到10厘米的速度，持续移入其北部和西部边缘的海沟。

10:01那么，有三件事需要记住。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深海沟处俯冲到相邻板块之下的位置。第二，这种俯冲引发了世界上大多数特大地震，包括1960年发生在智利、有测量记录以来最大的那次地震。第三，这些板块带到深处的水使上方的岩石熔化，从而形成了环绕太平洋的一座座火山。

10:29在这40,000公里的几乎全部沿线上，太平洋的洋底正缓慢地沉回地球内部，而这条火山带也将继续重塑它周围的陆地。感谢收看Earth Explained。订阅以收看下一个故事，并在EarthWatch24-7上随时观看地球直播。