科学家发现大部分从深层上升的岩浆并没有引起火山爆发

2021年06月22日 23:49 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

由瑞士日内瓦大学(UNIGE)领导的一个地质学家和地球物理学家小组回顾了有关导致火山爆发的内部和外部机制的文献。通过分析深层火山过程和岩浆向地表传播的热力学,再加上岩浆化学,地质学家确定大部分从深层上升的岩浆实际上并没有引起火山爆发。他们还表明,古老的火山往往喷发频率更少,但会有更大和更危险的喷发。

他们的研究结果发表在《自然评论-地球与环境》上,将有助于完善火山过程的模型,以减少火山喷发对生活在活火山附近8亿多人的影响。研究人员表示,岩浆是来自几十公里深的熔融岩石,并上升到地球的表面,在其旅程中,岩浆可能被困在地壳内的岩浆库中,在那里它可能停滞数千年,并可能永远不会爆发。

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研究发现,如果岩浆足够流动,也就是说,如果它不包含太多的晶体,岩浆可以通过裂缝上升得非常快。如果岩浆的结晶超过50%,它就会变得过于粘稠,其向地表的行进就会停止。岩浆要发生喷发,必须同时满足几个条件。晶体含量低于50%的岩浆必须储存在一个岩浆库中,然后,这个岩浆库必须被超压。超压可能是内部运动结果,如岩浆的重新注入或岩浆气体的溶解,或者由于外部事件,如地震,它可能上升到喷发临界值。最后,一旦压力足以使岩浆开始上升,仍有许多障碍可以阻止岩浆喷发。

火山的年龄是一个主要障碍。当一座火山刚刚开始活跃时,它的储量相当小(几平方公里),周围的地壳相对较冷,这导致了许多频繁的、但小的和相当可预测的喷发。老火山的情况则不同,它们的储层更大,周围的岩石更热。当新的岩浆被注入时,它不会产生很大的超压,因为储层周围的岩石会变形,并且继续增长。最终,大量岩浆的积累将导致大规模的喷发。此外,火山爆发警告信号非常难以发现,因为高温降低了地震活动,而且气体和岩浆之间的相互作用改变了它们的组成,使我们更难了解下面发生的事情。

目前科学家可以通过分析岩石中的锆石来确定火山的年龄,使地质学家能够了解火山的生命阶段,目前全球有1500座活火山,每年大约有50座火山爆发。科学家希望他们的研究将有助于减少火山活动对我们社会的影响。

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