休眠火山 火山的秘密:休眠火山下竟然岩浆涌动

休眠火山 火山的秘密:休眠火山下竟然岩浆涌动


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圣安妮湖位于罗马尼亚的约马杜尔山火山口。这座火山最后一次喷发是在3万年前。现在科学家想知道在地球表面下几公里处酝酿着什么。
摄影:ISTV
作者:MAYA WEI-HAAS
宁静的圣安妮湖被郁郁葱葱的群山环绕,坐落在古老的约马杜尔火山的火山口上。这座火山上一次喷发是在大约3万年前,从那以后就一直沉寂。人们猜测它不太可能再次爆发。
但事实证明,这种平静只是一种症状。在地表下几公里处,岩石达到了惊人的高温。最近发表在《地球和行星科学快报》上的一项研究表明,岩浆可能会在地下涌动20至58立方公里,体积高达2万个吉萨大金字塔。
需要澄清的是,这并不意味着未来会发生火山爆发。但是这项研究引起了科学家们的注意:沉寂了几万年的火山经常被忽视,它们也带来了危险。
法国克莱蒙的Overwien大学的研究员Mickael Laumonier说:“我们优先研究活火山,显然是因为它们明显具有威胁性。但是我们不应该忘记其他相对年轻的火山,因为它们也带来危险,需要我们去评估。”
通过将地球物理和地球化学分析数据与数值模拟进行比较,研究人员可以一窥乔马杜尔火山下的情况,这可能有助于科学家更好地了解类似火山系统随时间的变化。
史密森尼全球火山项目的火山学家珍妮·克里普纳没有参与这项研究。她说:“所有这些任务都很重要。”但她也提醒我们,要弄清地表以下几公里的确切情况是非常困难的。
“我们不是说一定是这样,”她说。“但大量数据显示,情况可能就是这样。”
火焰永不熄灭
至少有20座火山一直在喷发。但是还有更多潜在的活火山,问题是如何找到它们。
像Jomadur这样的火山,在过去的一万年里没有爆发过,通常被称为休眠火山。然而,克里普纳说,这种划分有点武断。
她说,谈到火山,“休眠这个词很有问题。”有些火山,比如著名的黄石超级火山,在喷发之间可能会沉寂几万年。
有迹象表明,如果下面有大量熔融岩石涌动,一座看似平静的火山也可能爆发;先前的研究发现,乔马都山可能就是这种情况。通过研究地震波穿过地面的方式,先前的研究人员发现了一些岩浆房的迹象。通过调查地下电导率,研究人员发现,地下4.8到27公里之间的区域更像是浆糊。
然而,目前还不清楚岩石是否真的融化了,如果融化了,有多少岩浆。
晶体记录器
为了回答这些问题,劳莫尼耶和他的同事们首先着眼于过去火山爆发形成的岩石。火山下的熔岩慢慢冷却并形成晶体,其中一些晶体就像小矿物记录器,记录它们形成时的情况。
例如,一种叫做角闪石的矿物,在结晶过程中,随着温度和压力的变化,其化学性质也不同。研究人员在喷出的岩石中寻找这些晶体,从而了解这个古老的岩浆系统。
研究团队将地球化学数据与已知规模的火山系统相结合,进行数值模拟,了解火山管道系统的现状。结果表明,火山下地壳平均有15%融化,有的地方甚至高达45%。
研究小组还根据火山喷发后形成的岩石在不同温度、压力和含水量条件下的电导率建立了一个模型来验证这一结果。这也解释了乔马都山下电导率的测量结果。
第二种方法得出了类似的结论,也就是说,20%到58%的火山实际上是熔融的。虽然Jomadur火山的管道系统可以容纳大量的岩浆,但根据目前的地下条件,很有可能会产生更多的熔岩。
劳莫尼耶说:“这种地球物理异常没有其他解释。”

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