今年1月份，菲律宾的塔阿尔火山出现爆发迹象，喷发出的大量蒸汽和火山灰不仅导致位于附近的马尼拉国际机场暂时停飞，还使附近的居民被迫紧急撤离。去年12月，新西兰怀特岛火山喷发造成至少19人遇难。虽然在世界范围内，火山喷发并不罕见，但对于近百年来仅有一次存在争议的火山喷发记录的中国来说，这种会造成极大破坏的地质灾害仿佛并不存在于人们的真实生活中。
我国位于环太平洋火山带和阿尔卑斯-喜马拉雅火山带之间，虽然现代几乎没有火山喷发，但依然属于多火山国家。其中已探明的活火山至少有14处，比较知名的有黑龙江五大连池、吉林长白山天池以及疑似在1951年喷发过的阿什库勒火山群。
短期内，我国的火山喷发的风险较小，然而由于火山喷发引发的因素多、活动周期长、造成的危害大，我们仍然需要开展火山监测活动。从1997年启动火山监测项目开始，我国已经建立了较为完善的四级火山监测台网，并在长白山天池火山、五大连池火山、腾冲火山等靠近人口密集城镇的6处火山设立了监测站点，同时对我国的火山活动进行研究。
近日，五大连池火山有了新的发现。中国科学技术大学的研究团队与水文地质环境地质调查中心合作，结合大地电磁成像和噪声成像技术，估算了五大连池尾山火山地壳岩浆囊中的岩浆部分熔融程度，发现尾山火山仍然处于持续的活跃状态。
地球表层包括大气和海洋中存在着全球性的天然交变电磁场，大地电磁探测法就是利用这个天然交变电磁场为场源研究地球内部结构的一种地球物理勘探方法。当交变电磁场在地下介质中传播时，由于电磁感应存在趋肤效应，电磁场频率越高，导体的有效电阻越大，电磁场的穿透深度就越小。通过改变电磁场频率，就可以获得地下不同深度的电阻率分布信息。
自20世纪50年代初提出后，大地电磁法就广泛应用于石油天然气的勘探、地热与地下水勘等领域。岩浆和周围地层的电性特征不同，垂深方向电阻率也有明显差异，因此大地电磁法也可以用于监测地壳与上地幔中的岩浆活动。
研究人员利用大地电磁探测法获得了火山下方20km的三维电阻率结构，发现其中约三四公里深的地方存在着明显的低电阻率异常，这说明火山下方存在部分熔融状态的岩浆，并非完全冷却状态。根据异常的电阻分布，研究人员进一步得到了火山下方岩浆囊的情况，并推断中地壳中的岩浆囊正在向上地壳的岩浆囊输送岩浆。
活跃的岩浆是火山喷发的必要因素，一旦岩浆囊的部分熔融程度达到40%，火山就将喷发。研究人员根据电阻率模型并结合噪声成像得到的速度模型估算出五大连池尾山火山岩浆囊中岩浆的部分熔融程度至少为15%。虽然离喷发临界点较远，但尾山火山一直处于活跃期，熔融程度还在持续增长。因此有必要加强对该火山的监测。
除了大地电磁法之外，对火山活动的监测与研究还可以监测通过地震与火山颤动信号、地热变化、火山喷发气体和温泉成分变化等形式进行。目前，喷发概率最高的火山仍然是长白山天池，但五大连池等其他活火山也不容忽视。我们经历过洪水、地震、台风等自然灾害，未来也将面对火山喷发，但只要做好监测与预测工作，即使真的遭遇火山喷发，我们也有信心将损失降至最低。
资料来源：中科院
