他们的研究结果发表在《自然评论-地球与环境》上,将有助于完善火山过程的模型,以减少火山喷发对生活在活火山附近8亿多人的影响。研究人员表示,岩浆是来自几十公里深的熔融岩石,并上升到地球的表面,在其旅程中,岩浆可能被困在地壳内的岩浆库中,在那里它可能停滞数千年,并可能永远不会爆发。
研究发现,如果岩浆足够流动,也就是说,如果它不包含太多的晶体,岩浆可以通过裂缝上升得非常快。如果岩浆的结晶超过50%,它就会变得过于粘稠,其向地表的行进就会停止。岩浆要发生喷发,必须同时满足几个条件。晶体含量低于50%的岩浆必须储存在一个岩浆库中,然后,这个岩浆库必须被超压。超压可能是内部运动结果,如岩浆的重新注入或岩浆气体的溶解,或者由于外部事件,如地震,它可能上升到喷发临界值。最后,一旦压力足以使岩浆开始上升,仍有许多障碍可以阻止岩浆喷发。
火山的年龄是一个主要障碍。当一座火山刚刚开始活跃时,它的储量相当小(几平方公里),周围的地壳相对较冷,这导致了许多频繁的、但小的和相当可预测的喷发。老火山的情况则不同,它们的储层更大,周围的岩石更热。当新的岩浆被注入时,它不会产生很大的超压,因为储层周围的岩石会变形,并且继续增长。最终,大量岩浆的积累将导致大规模的喷发。此外,火山爆发警告信号非常难以发现,因为高温降低了地震活动,而且气体和岩浆之间的相互作用改变了它们的组成,使我们更难了解下面发生的事情。
目前科学家可以通过分析岩石中的锆石来确定火山的年龄,使地质学家能够了解火山的生命阶段,目前全球有1500座活火山,每年大约有50座火山爆发。科学家希望他们的研究将有助于减少火山活动对我们社会的影响。
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