作者:冯维维 来源:中国科学报 发布时间:2024/11/13 12:07:45
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地球最大活火山喷发前发生了什么

 

美国地质调查局科学家Kendra Lynn和合作者研究显示,2022年夏威夷冒纳罗亚火山(Mauna Loa)喷发前,其破火山口下有持续两个月的岩浆侵入期。研究结果增进了对该火山机制的理解,或有助于帮助全球科学家更准确地预测火山活动。相关研究11月13日发表于《自然—通讯》。

冒纳罗亚火山是组成夏威夷岛的五座火山中的一座,也是地球上最大的活火山。在休眠38年后,该火山于2022年11月27日开始喷发,火山活动持续了13天。该火山在这次新喷发前的几十年里一直有间歇性扰动;然而,人们很难区分这种扰动和火山喷发前乃至最终升级为喷发的信号。1984年的上一次喷发发生在现代监测网络安装之前,这也让解读持续数月的前兆扰动变得更加困难。

Lynn和合作者利用多学科数据集带来了对2022年喷发的新认知。他们通过研究喷发熔岩的组成和形成,测量气体羽流数据,以及监测地震数据和地面形变,追踪了冒纳罗亚火山前兆扰动的时空演化。研究者认为,在2022年喷发前,大量岩浆从破火山口(火山喷发和崩塌时形成的大型沉降)下的3~5千米运移至1~2千米深处,这增加了浅层岩浆储库在喷发前受到的压力。这种侵入在之前几十年的休眠期中未曾见过,结果或为这种高风险喷发的羽流网络提供一个新模型。

研究结果表明,喷发前可能有显示岩浆运移到浅层储库区域的可追踪信号。结合这些指标或可增进对火山喷发的预测能力,而非像莫纳罗亚火山爆发那样,直到爆发前几分钟到几小时的强烈地震出现时才发现。

2022 年 12 月 8 日冒纳罗亚火山东北裂谷区 3 号裂缝喷发的航拍图像。12 月 8 日的熔岩喷泉高度变化很大;喷泉呈喷射状,有时喷射角度偏离垂直方向,并伴有活动脉冲。图片来自:T. Orr,美国地质调查局

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从 3 号裂缝喷出的熔岩通道航拍图,该裂缝在冒纳罗亚火山东北裂谷区的高处喷发。从通道中较低的熔岩水平可以明显看出 3 号裂缝的熔岩输出量有所减少。图片背景中可见冒纳开亚火山。图片来自:P. Dotray,美国地质调查局

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相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52881-7

 
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