图片来源:Pixabay
最新研究表明,给火山提供原料的岩浆库可能并不在火山出现的地方,而是潜伏在很遥远的地下洞穴中。这意味着,放置在火山两侧的仪器可能无法捕捉岩浆移动的轨迹,而这些迹象可以预测即将喷发的火山。
美国俄勒冈大学火山学家艾伦·勒纳(Allan Lerner)及同事的研究重点是5大洲位于俯冲带(一个地壳构造板块俯冲到另一地壳构造板块下方的地质活跃区)的56座火山。相关研究发表于今年7月的《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。通过汇集其他研究的火山数据,该团队估算了每座火山岩浆库的中心位置,并将它与估算出的火山地面部分的中心做了对比。这些岩浆库都是科学家通过测量地球表面的垂直位移,或者追踪地壳如何传导电流时发现的。
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研究人员表示,约有三分之一的火山与岩浆库相距超过4千米。包括日本(2座)、印度尼西亚(2座)和墨西哥(1座)在内,共有5座火山与其岩浆库的偏移距离甚至超过10千米。“这项发现出人意料。”勒纳说,因为火山学界的长期观点认为岩浆库就位于火山的正下方。
此前也有关于岩浆库偏移的报道,但研究团队认为,他们是率先将调查研究集中在火山群上的。通过大量样本,勒纳与合作者证明了潜在的关联性。分析发现,与较大的火山相比,较小的火山往往离自己的岩浆库更远。他们认为,这也合乎情理,因为像断层这样的地质构造会阻碍岩浆的流通。大型火山的岩浆含量丰富,携带的热量足以直接冲破这种自然边界;但是,与小型火山关联的岩浆库必须历经曲折的路径才能抵达地表。勒纳说:“在某种程度上,小型火山岩浆的上升受制于现有的地壳结构。”
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以上成果还有实际的应用价值,可以指导未来应该如何监测火山活动。卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science)的火山学家戴安娜·罗曼(Diana Roman,并未参与这项研究)说,研究人员通常是将地面仪器放置在火山上或火山附近。但这项新研究表明,这或许不是最好的策略。罗曼说:“研究告诉我们,应该把目光投向更远的地方,尤其是面对那些相对较小的火山时。”
未来应该研究更多的火山,包括那些不在俯冲带的火山,这样就可以检验这项研究提出的理论是否持续成立。勒纳说:“可以明确的是,下一步将扩大这项研究的范围,观察其他构造环境下的火山。”
撰文:凯瑟琳·科涅(Katherine Kornei)
翻译:林清
文章来源:环球科学