熔岩“音乐”可能解释世界上最活跃火山的喷发节奏

熔岩“音乐”可能解释世界上最活跃火山的喷发节奏

熔岩晃动的声音在火山学家的耳中是音乐。回荡的打嗝和打嗝有助于揭示火山腹部深处的情况。

密切关注夏威夷的基拉韦厄火山,研究人员可以跟踪岩浆温度和火山气体在冒泡到地表时的迁移。

这些发现揭示了这座火山著名的 2018 年喷发的一些意外情况。

俄勒冈大学的地球科学家 Leif Karlstrom说: “这是对一座非常受欢迎的火山动力学的新看法。”

“人们可以站在熔岩湖边缘附近,参观流出的熔岩流。但在地表之下,还有更多的事情发生。”

在 2008 年至 2018 年的 10 年间,基拉韦厄火山几乎连续地经历了温和的熔岩喷发。

然后,突然,东部裂谷带上方的两打通风口爆炸,将熔岩喷泉喷射到空中。

喷发之后是几年的沉寂, 直到 2021 年 9 月,熔岩再次开始渗出。

基拉韦厄火山经常被认为是世界上最活跃的火山,而这种大惊小怪的大部分来自于 Halema’uma’u 火山口。这个火山口位于火山顶部,充满了熔岩湖。

熔岩湖被认为不断地被地下岩浆室填满。但这些更深层次的动力如何发挥作用仍然很大程度上是未知的。

通过在火山口周围放置地震传感器,研究人员希望能够穿透滚烫的深渊。

他们使用的技术类似于听半满的瓶子敲击时发出的音调。与瓶子一样,通过火山响起的振动取决于其内容物。

“一旦有东西在物理上扰乱了岩浆房或熔岩湖,它就会四处晃动,我们可以用地震仪测量它,” 同样来自俄勒冈大学的地球物理学家乔什·克罗齐尔解释说。

“在这场长达十年的喷发中,我们检测到了数以万计的此类事件。我们正在将这些数据与基于物理的过程模型相结合,从而产生这些信号。”

研究人员还不确定这些噪音的含义,但他们希望了解基拉韦厄的“音调”,以便更好地预测火山何时再次爆发。

在没有对熔岩湖本身进行任何直接测量的情况下,该团队已经能够在八年活跃的过程中追踪冒泡气体和温度变化。

奇怪的是,就在 2018 年喷发之前,作者没有注意到任何岩浆涌入熔岩湖的迹象。

熔岩湖的温度和化学成分在 2018 年基本保持一致。在喷发之前没有发生太大变化。

这意味着,正如科学家们曾经认为的那样,岩浆的涌入可能不是引发爆发的原因。

而不是地下岩浆室为熔岩湖提供足够的压力,直到达到足够高的压力,似乎爆炸实际上是从相反的过程发生的。

熔岩似乎已经从主系统中排出,并通过一条 10 公里长的地下隧道向东扩散。这可能是引发东部大裂谷爆发的原因, 最终摧毁了700 所房屋,并使 2,000 多人流离失所。

(Gansecki 等人,《科学》,2018 年。美国地质调查局提供的照片)

上图: 2018 年东下裂谷带喷发的基拉韦厄岩浆系统简化模型。

基拉韦厄火山可能是世界上研究最好的火山之一,但它的管道仍然是一个谜。

研究人员尚未完全了解火山熔岩湖、裂谷带或地下岩浆来源的真实性质。

熔岩的深沉回响有朝一日可以帮助我们听到我们看不到的东西。

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