科学家发现岩浆加热效应会影响火山喷发

研究人员发现,“过热”岩浆会影响晶体形成,从而影响火山喷发行为。这项研究揭示了热过程,增强了预测岩浆上升和喷发特征的模型。

来源:Scientific Inquirer

科学家们揭示了岩浆中的热过程,这可能有助于解释为什么相似的火山系统会产生截然不同的喷发行为。

由曼彻斯特大学领导的一个国际团队研究了 2021 年西班牙拉帕尔马岛塔霍盖特喷发的岩浆,发现“过热”(岩浆被加热到晶体稳定温度以上的状态)可以在岩浆向地球表面上升时强烈延迟晶体的形成。

发表在《自然通讯》上的这项研究表明,高温可以溶解先前存在的微小晶体“种子”,而这些“种子”通常有助于新晶体开始形成。过热还会改变岩浆的内部结构,使其更加均匀,并且难以支持新晶体的形成。这会影响岩浆上升的速度以及火山气体逸出的容易程度,这两者在决定喷发的爆炸性方面发挥着重要作用。

这些发现有助于解决关于岩浆热史如何影响喷发前和喷发期间结晶过程的长期科学争论。

主要作者、曼彻斯特大学助理研究员 Barbara Bonechi 博士表示:“晶体和气泡生长的历史可以极大地控制岩浆的喷发方式,特别是随着更多晶体的生长,它们最终会对岩浆粘度产生巨大影响。到目前为止,我们还没有完全了解在上升前接受过热注入的岩浆的晶体生长动力学。但是使用我们令人兴奋的新开发的 X 射线透明压力容器与同步加速器 X 射线显微断层扫描相结合我们实际上可以“原位”观察这些过程”

研究人员在实验室中利用塔霍盖特喷发的岩浆重现了火山条件,该岩浆在喷发前和上升过程中可能经历了一定程度的过热。

图片来源:Jorge Romero..