火山晶知道火山會不會爆發
火山晶中不同成分構成的圈狀線（見圖中的假色所示），反映了聖海倫斯火山在爆發之前地震變化和釋放氣體變化的情況。
火山晶知道火山會不會爆發
胡德良譯
活火山通常會發出信號，表明它們是醒著的。小規模地震和噴出氣體通常不是好兆頭，但是這些信號通常不夠明確。現在，研究人員有另外一種辦法來幫助預測火山可能會什麼時候爆發。一項新研究顯示，火山晶中的化學模式與火山地震和火山氣體記錄中的模式相匹配，使科學家們有機會趁早拯救成千上萬條生命。
微型火山晶直徑只有50至100微米，漂浮在岩漿上，而岩漿是可以從火山底下上升的熔岩與溶解氣體的超熱混合物。許多火山晶擁有同一中心的條紋，看起來就像樹木的年輪。火山爆發之前的事件，如：一股新的岩漿衝進洞穴里，可能會引起晶體內部的成分（如：鐵和鎂）朝著晶體的中心方向或邊緣方向移動，從而產生新的圈狀線。大爆發之前發生的小爆發一旦將含有晶體的岩漿噴出地面之上，岩漿就會成為固體，將火山過去的記錄封存其中，而研究火山威脅狀況的地質學家們就可以將固體岩漿收集起來加以解釋。
英國布里斯托爾大學的火山學家凱特·桑德斯想搞清這些火山晶是否也可以用來預測未來的情況，因此她和同事研究了取自華盛頓州聖海倫斯火山的一種叫做斜方輝石的礦物晶體。這座活火山於1980年5月18日爆發，引起了巨大的災難，較小規模的爆發一直持續到1986年10月。研究小組鑒定了在爆發過程中採集到的98塊火山晶的化學模式，並將這些模式跟其他研究人員在同一時期採集到的地震及氣體釋放記錄進行了對比。
不久前，研究小組在《科學》雜誌在線版上報道說：火山晶在火山前一年就開始積累，恰恰在爆發之前達到最高水平。富鎂邊緣和富鐵中心的晶體意味著新岩漿的闖入帶來了熱量，這跟深處的地震有關。這些富鎂邊緣晶體的高峰期正好出現在五月十八日那場大規模爆發之前，這表明新岩漿的湧入發生於那次爆發之前。富鐵邊緣和富鎂中心的晶體是當岩漿脫氣冷卻的時候形成的，這時會相應地出現二氧化硫氣體釋放的高峰期，這樣的晶體在聖海倫斯火山後期爆發之前達到了最高水平。
桑德斯說：了解晶體的這些「化學指紋」跟其他記錄下來的信號之間的聯繫，將會有助於科學家們理解火山過去的情況，以便更加清楚地解釋火山在未來發出的警告信號。「在我們的預測中，是否有新岩漿湧入，或者岩漿是否僅僅停留在那裡並且發生脫氣，我們是能夠加以區分的，而且我們可以著手確定應該在預測火山爆發的監視資料中尋找什麼樣的信號。」
「這是一套非常有條理的研究資料，事實上他們可以利用這些火山晶進行逆向研究，來確定岩漿活動的時間，」美國地質調查局華盛頓州溫哥華市喀斯開茲火山觀測站的火山學家卡爾·索恩伯說，「該研究給我們提供的信息要可靠得多，可以使我們了解地下正在發生什麼情況，而且還可以使我們知道該如何解釋正在進行的觀測。」
「這項技術可以應用到任何火山上，」桑德斯稱。科學家們不可能監視全世界每座火山的活動情況，但是他們通常可以收集較小規模爆發的火山產物（如：這些在深處形成的火山晶），以此來了解火山的特性。科學家們還可以關注兩種類型的火山晶高峰期的到來時間，這樣也許可以預測火山的爆發。「如果我們看看這些火山爆發的產物，那麼當火山突然再次醒來時，我們就可以針對已經發生的情況和預計要發生的情況繪製出一個清晰的畫面。」
譯自：美國《科學》雜誌網站
原著：Erin Loury
註：本文曾經發表於《生命與災害》雜誌，原文題目為「可預知火山爆發的火山晶」。
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