最新發現火山是由「泥漿儲層」提供能量，推翻了經典觀點！

一項新的研究發現，火山不是由在「大房間」里形成的熔融岩漿供給，這推翻了關於火山爆發的經典觀點。相反，這項研究表明，火山是由所謂的「泥漿儲層」提供能量的——這些儲層大多是固體晶體，晶體之間的小空隙中含有岩漿。我們對火山過程的理解，包括那些導致最大規模噴發的過程，都是基於岩漿儲存在充滿液體的「岩漿」室中——充滿液體岩漿的大型地下洞穴。然而，這些從未被觀察到。倫敦帝國理工學院(Imperial College London)和布里斯托爾大學(University of Bristol)的研究人員最近在《自然》(Nature)上發表的這項研究表明，岩漿房的基本假設需要重新思考。

博科園-科學科普：研究報告的第一作者、帝國理工學院地球科學與工程系的馬修·傑克遜教授說：我們現在需要再次研究火山噴發是如何發生，以及為什麼會發生，可以將我們的研究結果應用於了解火山噴發對公眾安全的影響，以及了解與火山系統有關的金屬礦床的形成。為了噴發，火山需要一種岩漿來源——熔化的液態岩石——含有相對較少的固體晶體。傳統上，這些岩漿被認為是在一個叫做岩漿室的地下洞穴中形成和儲存的。最近的岩漿化學研究對這一觀點提出了挑戰，導致了mush油藏模型的提出，即更小的岩漿池位於固體晶體之間的小縫隙中。

圖片：CC0 Public Domain

然而mush儲層模型無法解釋含有相對較少晶體的岩漿是如何產生並被運送到火山表面噴發。現在通過對mush油藏的複雜建模，研究小組提出了一個解決方案。在mush油藏的情況下，岩漿的密度小於晶體，導致岩漿通過它們之間的空隙上升。當岩漿上升時，它與晶體發生反應，熔化晶體，導致局部地區含有晶體較少的岩漿，正是這些短期內岩漿增多的地區會導致火山爆發。來自布里斯托爾大學地球科學學院的合著者斯蒂芬·斯帕克斯教授說：火山的一大神秘之處在於，人們認為它們是由大量熔融岩石構成的洞穴構成。

然而，這樣的岩漿房很難找到，帝國理工學院和布里斯托爾大學的地質學家們提出的新觀點是：熔融岩石形成於晶體狀的熱岩石中，大部分時間都在岩石內部的小孔隙中，而不是在大型岩漿室中。然而，岩石熔體被緩慢擠壓，形成熔池，然後噴發或形成短暫的岩漿房。除了火山噴發的開始，新的mush儲集層模型還可以幫助解釋火山系統中的其他現象，例如岩漿化學成分如何演化，以及年輕岩漿內部可以噴發出多少古老的晶體。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻:《Nature》

研究/來自：倫敦帝國理工學院

DOI: 10.1038/s41586-018-0746-2

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