溫泉的起源 \ Q and A

士中在參觀完火山觀測站內的展示和設備後,我們就拿出之前閱讀火山資料後,所想到的問題請教周老師,以下是我們的訪問紀錄。

Q1:火山會造成哪些獨特的景觀?
A1:最明顯的就是噴氣孔,例如陽明山國家公園內的小油坑。另外火山活動熱液換質的影響,會形成白土,在小油坑附近很容易看見。白土能夠開採作為陶瓷原料。

小油坑的噴氣孔

熱液換質作用和侵蝕,岩石變成洋蔥狀

Q2:火山觀測站最主要在觀測什麼?
A2:
(1) 火山氣體:
火山爆發會噴出水氣(H2O)和二氧化碳(CO2)。所以會監測二氧化碳的變化。
(2)地殼變形:會用GPS測位置變化,若固定的兩點之間距離變大,表示地表膨脹,代表地下有變化。
(3)地表溫度:長期的監測地表溫度,能從溫度的變化趨勢進一步推測地下火山活動的異常變化。小油坑和大油坑都有設溫度記錄器。
(4)地震活動監測。

Q3:
為什麼火山的溫度會波動?目前觀測站測到的最高地表溫度是幾度?
A3:
底下的岩漿庫有變化。目前測到的最高溫介於攝氏95至98度。


小油坑和菁山的溫度監測 (圖片來源:大屯火山觀測站網站)

Q4:多大的地震會引起火山爆發?或是火山爆發前的地震有多大?
A4:沒有辦法回答過去的火山爆炸時地震的強度,因為50萬年前爆發的火山,無法用現在的地震級別來描述。一般而言,能量足夠大才會爆發。若是芮氏規模20、30級的地震,還沒看到火山爆發,人就已經先死了。

Q5:火山噴發的氣體中,有腐蝕性的成分是什麼?
A5:二氧化硫(SO2),會腐蝕金屬,也對人體呼吸系統有害。

Q6:火山活動在不同季節造成的影響會不一樣嗎?
A6:火山爆發時,影響範圍最廣的是火山灰。火山灰會影響溫度和空氣品質。台灣受季風影響,不同季節風向不一樣,科學家經由電腦模擬,能推測火山爆發影響的範圍。大屯火山系爆發出來的火山灰在5至6月會往北飄,對台灣影響範圍最小,其他月份都會向南飄,會籠罩全台灣。

即時的地震監測

模擬的火山爆發影響範圍

Q7:大屯山可能再爆發嗎?
A7:馬槽橋下方50至60公里處有岩漿,如果出現縫隙,有可能爆發。

Q8:如果大屯火山群爆發,最直接影響的區域在何處?
A8:陽明山、士林、北投。

Q9:火山爆發的時間可以推測嗎?
A9:可以。觀測火山氣體、用GPS測地表位置改變、測量溫度,以及用頃斜儀監測。


說明地殼變形監測

Q10:如何用火山灰判斷火山的噴發時間?
A10:碳14定年法。

Q11:最近大屯火山有什麼活動嗎?
A11:每天都有數次地震,規模大約0.1級的微震,人不會有感覺,但儀器可以測量到。

Q12:大屯火山群下方仍存在岩漿庫,對我們有什麼影響?
A12:岩漿震動,地表也會有很小很小的微震。

Q13:如果大屯火山爆發,對台北有什麼影響?
A13:會造成生命損失,高濃度的H2S和SO2是有毒的。

Q14:如何降低火山爆發造成的傷害?
A14:爆發前一至二週就要撤離災區。

Q15:火山具有威脅性,火山的存在與否對人類有什麼好處?
A15:
(1)採硫,拿來製作火藥,當作燃料。
(2)安山岩經過熱液換質的影響,岩石中金屬遇到硫化氫、二氧化硫的水溶液,會融化,例如鐵和鎂就很容易流失掉,而金屬鋁比較不受影響。所以安山岩經過熱液換質作用後,最主要就是剩下含鋁的矽酸鹽類,就是白土。白土可當作製作陶瓷、油漆和化妝品的原料。
(3)硫酸亞鐵,可以當肥料。


採硫過程(沈昱廷繪製)
 

北投的中華陶瓷生產的花瓶

北投的曉芳窯的藝術陶瓷

Q16:不同的溫泉泉質的成因(如青磺、白磺,和鐵磺)和火山有關嗎?如果無關,那和什麼有關?
A16:
(1)青磺:
會出現在火山區域的邊緣,跟火山氣體硫化氫(H2S)和二氧化硫(SO2)有關,這些氣體直接融到地下水中,pH值在1.2以下。聞起來臭臭的。
(2)白磺:泉水上湧時混入地面水,陽明山大多是白磺,pH值大約在4。
(3)鐵磺:和前兩種差別較大,就像是家裡熱水器把水加熱,如果水管生鏽,從水管裡流出來的水就是鐵磺。例如冷水坑的溫泉,是水經過岩石間接加熱升溫,經過地層時碳酸鹽類溶解到水中,水從酸性環境,再經過中性、鹼性環境,鐵的溶解度下降,所以就解析出來了,pH值約為7。

地熱谷的青磺

冷水坑的鐵磺

Q17:我們泡到青磺泉,皮膚會不會被腐蝕?
A17:沒有那麼嚴重。像是胃酸比青磺pH值更低,我們吃下肉類也不會被馬上腐蝕掉。

Q18:從溫泉水能監測火山活動嗎?
A18:可以。溫泉的溫度變化代表底下的岩漿庫有變化,泉水中的化學物質改變也代表地底下的火山氣體有變化。所以這些都是火山觀測站的監測目標 。


溫泉水的水質監測 (圖片來源:翻拍自大屯火山觀測站解說看板)

◎橫幅內容:台北捷運的彩繪列車。

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