熔岩有多液态?

一种新设备可帮助科学家测量熔岩在流动时的粘度。

来源:Eos杂志

去年,布法罗大学的科学家和学生穿上了防护铝服,非常接近冰岛 Litli-Hrútur 火山喷出的熔融物质。

Litli-Hrútur

“听起来就像一辆装满碎玻璃的推土机朝你袭来,”火山学家 Stephan Kolzenburg 说道。

Stephan Kolzenburg

虽然大多数人都会避免靠近火山,但该团队有一个重要的原因来到这里:试用一种全新的设备,一种测量熔岩粘度的穿透仪。《科学仪器评论》发表的一项新研究讨论了穿透仪及其首次在现场使用的数据——这些信息是以前从未从活跃的熔岩流中收集到的。

研究 科学仪器综述

实验室熔岩的局限性

熔岩是三种相的混合物:熔体,即熔融的岩石;气泡,即熔体中所含的气体;晶体,即凝固和冷却的材料。了解熔岩的粘度是更好地了解其流动速度的关键。粘度较高的熔岩厚而粘稠;粘度较低的熔岩流动起来更像液体,或“火河”。

熔岩

未参与这项新研究的火山学家艾伦·惠廷顿 (Alan Whittington) 表示,熔岩的成分和粘度不仅因火山而异,而且同一火山中的熔岩特征也不同。例如,“热熔岩通常非常流动,”他解释说。“当熔岩冷却下来时,它会变得非常非常粘稠。”

Alan Whittington

由于这种复杂性(更不用说在 1,000°C 以上如此接近不可预测的物质的危险),测量熔岩粘度的实验受到限制。以前的粘度场研究和设备仅在一个特定的地点和时间揭示了有关熔岩的信息。

大多数关于熔岩粘度的研究都是在实验室环境中进行的,科学家可以自己制造熔岩。虽然这种类型的实验确实提供了有关熔岩在自然界中的行为方式的重要信息,但它仍然是一项非常受控的努力。

自己制造熔岩