地球是个极其活跃的星球,地震、火山、风雨、河流不断地雕刻地球的地貌,在给生命带来丰富的物质和活力的同时,也威胁着生命的安全。地质学家们一直希望瞭解火山爆发的机制,特别是预测火山爆发的时间,让生命可以更好地与大自然和谐相处。新西兰惠灵顿维多利亚大学的研究人员可能已经有了初步眉目,他们利用十年来的GPS数据,对世界上最活跃的火山地区之一——陶波区的垂直和水平运动进行分析,发现距地表20公里的地幔正在熔化,已形成一个巨大的岩浆湖,可能正是驱动火山和地震爆发的诱因。 陶波区的陶波湖是新西兰最大的湖泊,也是一座超级火山的火山口,由1800年前的火山爆发形成,是过去5000年最大的火山爆发事件。研究人员发现,当热地幔上升到火山区下方时,由于压力下降,会导致地幔岩石熔化并开始流动,这时候就会产生一种吸引力,拉动上覆的地壳,但这种吸引力的强度取决于地幔岩石的硬度和粘性。研究表明,如果地幔岩石没有过多熔化,它们会变得更加粘稠,导致上覆的地壳被迅速地拉下来;但如果岩石熔化过多,就会使岩石流动起来,有效地减少拉力,从而允许上覆的地壳再次弹起来。 通过GPS数据,研究人员可以跟踪地表及地表下方的相应运动,估计地幔熔化的程度。这些地幔物质最终会穿过地壳上升,供应到岩浆湖里,最后在火山爆发中喷发出来。研究表明,在陶波湖地下深处靠近地壳底部有大量的熔融岩石,形成了一个长170公里,宽50公里的岩浆湖。 这项研究有助于评估未来火山爆发的可能性。通过观测地面隆起和下沉的数据,可以更好地了解哪些地区会有大量熔化的地幔供应到岩浆湖里,还可以依据一个地区的长期数据,评估岩浆已经积累了多长时间,从而可以评估火山活动的总体危害。当然要在短期内预测个别的火山喷发依旧很困难,因为火山活动和地壳浅层的复杂活动密切相关,很难有足够的数据做出准确的判断。 这项研究发表在自然杂志上。 论文:https://www./nature/journal/v547/n7661/full/nature22962.html |
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