地质学家利用微小气泡来研究夏威夷火山下方岩浆流动的动力学,因为该国的岛屿在构造板块上向西北方向漂移。他们发现,当这些岛屿远离为“大岛”上的基拉韦厄火山提供燃料的地热点时,岩浆流动不仅减慢,而且向下移动到地壳更深处,正如《科学进展》杂志上的一篇报告所述。
“这挑战了‘喷发是由地壳中储存的岩浆驱动的’这一旧观念,并提出了一个新的可能性,即岩浆在地幔中储存和成熟,喷发则源于这个深层地幔储库,”康奈尔大学科学家、该论文作者 Esteban Gazel 在一份新闻稿中表示。
理解火山喷发
为了得出这一结论,科学家们采用了一种有助于增进对喷发原因的理解并能更准确地预测这些事件的技术。他们专注于被困在岩浆晶体内的微小气体气泡——这种现象称为“流体包裹体”。
计算这些气泡被捕获的压力和深度,可以为科学家提供关于岩浆活动的更精确信息。
Gazel 在新闻稿中表示:“这项技术使我们能够测量深度压力,不确定性仅为几百米,这对于地表以下数十公里的深度来说非常非常精确。在此之前,测量岩浆储存要困难得多,不确定性可能跨越数公里。”
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观察不同阶段的火山
科学家们将该方法应用于来自三个处于不同“生命”阶段的夏威夷火山的样本。正如预期的那样,基拉韦厄火山的岩浆储存在约一英里相对较浅的深度。他们在哈雷阿卡拉火山下方发现了两个岩浆储存区域——一个浅的,略高于一英里深,另一个深的,位于地幔中 12 至 16 英里处。瓦胡岛上的钻石头山显示,岩浆储存在约 13 至 18 英里深处,都位于地幔中。
Gazel 在新闻稿中表示:“精确了解这些深度非常重要,因为要理解喷发的驱动因素,最重要的限制因素之一就是岩浆的储存位置。这对于解释喷发过程的物理模型至关重要,也是火山风险评估的必要条件。”
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《科学进展》。夏威夷火山演化过程中的地壳到地幔熔岩储存














