2024年08月09日

研究表明,隐藏的地下岩浆池助长了冰岛的火山喷发

八个多世纪以来,冰岛的雷克雅内斯半岛一直保持着火山般的平静。人们修建了道路、城镇、地热发电厂、该国的主要国际机场和最受欢迎的旅游目的地:蓝色泻湖地热温泉。但在过去的几年里,这个平静期以戏剧性的方式结束了。字符串主要爆发使熔岩流向其中许多地点。

“我们正在经历一场火山危机,”马修·罗伯茨冰岛气象局常务董事告诉《纽约时报》'莎拉·赫特斯。“这也许是目前影响城市环境的火山活动最激烈的时期。

雷克雅内斯半岛现在已经看到了八次喷发自 2021 年 3 月起。7月30日,冰岛气象局发布了关于另一个的警告“在未来的日子里。”随着更多的熔岩流迫在眉睫,上周在该杂志上发表的一篇新论文自然界表明科学家已经找到了最近火山活动的地下来源。

根据这项研究,在最近的第一次喷发期间,地壳中隐藏的岩浆池为熔融岩石继续喷发到地表开辟了一条简单的路线。更多地了解这些途径对于管理生活在活火山区的危害以及了解火山喷发的方式、时间和原因非常重要。

冰岛是一个地质上独特的地方,两种力量的结合导致了猖獗的火山活动。首先,该岛位于大西洋中脊,一个水下山脉,沿着大西洋的中心延伸,将北美和欧亚构造板块分开,因为它们彼此缓慢分开。其次,一股来自地球深处的炽热岩石物质上升到冰岛与这条山脊交汇处的地表。这两种现象的相互作用导致了创造以及这个岛国正在进行的火山活动。

因此,冰岛人早就知道会发生火山喷发。但是,人口众多且以前平静的雷克雅内斯半岛的熔岩来源仍然是一个谜。2022年一项研究发现岩浆直接从地幔上升到半岛表面,没有与地壳发生太大的相互作用。为了进一步调查该地区熔岩的来源,这篇新论文的作者几乎每天都从最近的火山喷发中收集样本,并追踪它们的化学成分如何随着时间的推移而变化。研究人员将这种类型的数据集称为“时间序列”。

“拍摄火山时间序列就像定期抽取某人的血液以了解他们的医疗状况,”写道詹姆斯·戴,斯克里普斯海洋学研究所的地球化学家,这项新研究的主要作者,在谈话.“不过,在这种情况下,血液是炽热的熔岩。”

为了检查样品,他们使用了一种称为质谱仪的灵敏仪器,该仪器揭示了两种元素的比例:铼和锇。锇可以从铼中放射性地衰变,但当岩石熔化时,两者的行为不同。因此,地壳的铼含量比地球更深的层(例如地幔)成比例地多。

但是,Day和他的同事们在火山样本中发现了数量惊人的铼,这是一个明确的信号,表明一些喷发的熔岩已经花时间在地壳中聚集。

“我们完全期望在整个喷发过程中在熔岩中看到地幔特征,”戴说。陈述.“你可以想象当我们坐在质谱仪前测量早期样本并看到其中有明显的外壳信号时,我们感到惊讶。

他们确定 2021 年雷克雅内斯半岛的原始喷发来自岩浆,这些岩浆始于地幔,然后汇集在地壳中的一个房间中,可能长达一年。当在这个池子里时,岩浆融化了它周围的地壳岩石,除了铼之外,还含有微量的水、二氧化碳和其他气体。这些增加最终导致压力积聚到足以使岩浆喷发到地表。

在接下来的喷发中,熔岩中含有较少的铼,这意味着岩浆能够利用现有的路径轻松到达地表,而不会融化更多的地壳岩石。

研究人员说,总而言之,这意味着雷克雅内斯半岛的游客和居民可以期待未来很长一段时间内火山喷发和熔岩流。

“看来我们现在正在目睹一次重大喷发事件的最早部分。这是半岛上反复出现的现象,有800年的停顿或静止,然后是100或200年的强烈喷发,然后是另一个平静的时期,“该研究的合著者瓦伦丁巨魔,瑞典乌普萨拉大学的地质学家,也是最近另一本著作的主要作者研究关于这种火山活动的来源,告诉美国有线电视新闻网(CNN)雅各布·普里斯科。“从科学上讲,我们很幸运能够观察到这一点,但从社会角度来看,我们不是,因为它发生在该国人口非常稠密的地区,拥有大量基础设施。

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