沉睡的超级火山也有“脉动”


沉睡的超级火山也有“脉动”

安第斯高原大羊驼可能不知道,在它们脚下有大量岩浆。


沉睡的超级火山也有“脉动”

模型显示了地层深处富铁和富镁岩浆的形成。它们可以沿着Altiplano-Puna岩浆体的外边缘移动,并在火山喷发期间到达地表。

在智利、阿根廷和玻利维亚三国交界处的安第斯山脉中,有一个巨大的熔融岩浆库。数百万年以来,这个岩浆库一直处于沉睡状态,既没有完全凝固,也没有产生超级火山爆发。

《科学报告》杂志报道,瑞典乌普萨拉大学等机构的研究人员发现,岩浆库的休眠秘密可能与隐藏在地球内部的热岩浆支流有关。

乌普萨拉大学地球科学系教授Valentin Troll说:“超级火山爆发非常罕见。但事件一旦发生,就会造成极大破坏。火山学家们很有必要弄清楚是什么维系了这个休眠庞然大物的存活,又是什么因素可能导致它苏醒。”

据研究人员推测,Altiplano-Puna岩浆体中可能含有50万立方公里的熔融、半熔融岩浆。这里最后一次大型火山喷发事件发生在400万年前。

为了寻找岩浆在数百万年里保持熔融状态的原因,研究人员对上次大喷发事件中,小型火山喷出的岩浆库熔岩进行了分析。这些物质的化学成分能够向研究人员提供诸多信息,例如物质在岩浆库中的停留时间,岩浆在喷发前经历了哪些过程等。

在这种情况下,研究人员为了确定新岩浆是否会强行进入岩浆库,必须找到在地幔中形成后,与岩浆库中旧岩浆有相互作用,但不受影响的物质。

乌普萨拉大学研究人员Frances Deegan解释说:“这是一项非常艰巨的任务——地层厚度达到70公里。这意味着物质在抵达地表前,岩浆会有很多机会改变它的性质。”

为此,研究人员花了几年时间去寻找“原始”熔岩。最后,他们得偿所愿了。研究人员分析了样品中氧同位素的情况,希望找出熔岩的形成方式和来源。结果表明,这些熔岩来自地球深处,它们是安第斯山脉火山赖以生存的物质来源。

这一新发现对于理解大型复杂火山的运转机制非常重要。Troll说:“超级火山爆发往往导致灾难性后果。73000年前,印度尼西亚发生的多巴超级火山喷发事件,几乎导致人类灭绝。即便我们无法阻止超级火山喷发事件的发生,但更明智的做法是充分利用下次喷发前的时间,尽可能多的研究学习,以增加人类在这种灾难事件中的生存机会。”

编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:唐林芳

期刊来源:《科学报告》

期刊编号:2045-2322

原文链接:https://phys.org/news/2020-04-pulse-supervolcano.html

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