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来自低焓地热系统的小尺度喷水蒸汽爆炸导致米洛斯岛(希腊)在罗马时期被废弃
度假岛下的隐秘爆炸
米洛斯,这座阳光普照、如今以海滩和蔚蓝海水闻名的希腊岛屿,曾一度变得如此危险以至于其罗马时代居民离开了家园。本研究解释了由底层断层活动和地震触发的浅层蒸汽小爆炸如何反复撕裂地表,破坏珍贵的温泉和矿产,并很可能促使人们在数十年间放弃该岛。

没有熔岩的蒸汽爆炸
这项工作聚焦于“喷水式(phreatic)”爆炸——由水汽化产生能量的突发爆裂,而非新鲜熔岩所致。这类事件往往缺乏预警,且可能致命,正如新西兰和日本的现代悲剧所示。在米洛斯东部,作者绘制出超过290个小陨坑的分布图,许多仅数十米宽,切割在古老熔岩穹丘和火山灰沉积之间。通过无人机测绘的高程模型和精确测量,他们表明大多数陨坑都形成于浅层热水系统仅埋藏在地表下数米处的区域,使得该地特别容易发生爆裂沸腾。
沸腾地表下的脆弱“皮层”
在米洛斯的土层之下存在一个长期活动的地热系统:雨水和海水通过破碎岩体循环,深处被加热后以温泉和烟囱形式回到地表。随着时间推移,这些流体在地表下沉积了一层富硅的坚硬地壳,覆盖在被蚀变的流纹岩熔岩和更古老的变质岩之上。陨坑沉积的实验室分析显示大量石英、蛋白石状硅以及粘土矿物,但没有新鲜的火山玻璃,证实近期岩浆并未直接参与。显微镜下可见的“开裂-愈合”构造——被加压流体反复打开的裂隙随后被新生矿物填补——表明在最终爆裂发生前,地下已处于受压并接近失稳的状态。
测量埋藏爆炸的能量
通过将陨坑直径与爆炸能量联系起来,研究团队估算典型爆炸释放的能量相当于数吨TNT,发生深度多数在3至20米之间。这些压力足以破裂刚硬的硅质覆盖层并抛出数十厘米大的风化岩块。重叠的陨坑沉积层在局部被薄薄的土层和炭化植物根系分隔,显示爆炸不是一次性喷发,而是在数月到数年间反复发生。每一次事件都侵蚀更多地热场,逐步耗尽了支撑温泉和矿产开采的浅层系统。

地震如何将热水变成武器
关键问题是是什么突然将这个已脆弱的系统逼入剧烈不平衡状态。作者认为,最可能由地震触发的快速压力骤降使热水进入高度不稳定的状态,气泡几乎瞬间形成并坍塌——这一过程称为空化。当地震波穿过充满流体的破碎岩体时,会产生剧烈的压力摆动。在米洛斯系统中,这类摆动会将水推入其压温行为的“禁区”,使得爆裂沸腾不可避免。计算表明,来自中等强度的局部地震或像公元365年克里特附近的大地震这样的远距离强震的地面振动,可能提供足够的动态应力以触发这些由空化驱动的爆炸。
当自然破坏繁荣的社区
考古线索将这类地质暴力直接与人类历史联系起来。罗马时代的陶器碎片出现在许多爆炸沉积的最底层,表明人们在爆炸发生前仍在温泉场生活和工作。米洛斯以硫磺、温泉和一种用于油漆与化妆的著名白色颜料而珍贵。然而,四世纪的手工陶器明显缺失,暗示永久性定居在不久后崩溃。研究得出结论:反复且不可预测的蒸汽爆炸——很可能与区域性地震不安有关——削弱了岛屿的经济命脉,使日常生活变得过于危险,最终促使其罗马居民放弃了一个曾繁荣千年的地点。
引用: Sulpizio, R., Lucchi, F., Lucci, F. et al. Small-scale phreatic explosions from a low-enthalpy hydrothermal system caused the abandonment of Milos Island (Greece) in Roman times. Sci Rep 16, 14547 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43334-w
关键词: 喷水蒸汽爆炸, 米洛斯岛, 地热系统, 地震触发, 罗马考古