经过明迪·韦斯伯格,CNN
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当玻利维亚的乌图伦库火山在休眠了几十万年后开始活跃时,科学家们想知道是否即将爆发或是否有其他事情正在发生。
迈克尔·赛勒斯/阿拉米股票照片
美国有线电视新闻网 —
20多年前拍摄的玻利维亚西南部最高的山峰乌图伦库的卫星雷达图像显示,火山内部的力量抬升然后降低了山顶附近约93英里(150公里)宽的区域,形成了一个类似宽边帽的形状。科学家们最近对乌图伦库进行了近距离观察,以了解正在进行的变形和其他活动是否是沉睡的火山可能正在苏醒的迹象。
火山爆发通常发生在火山下方的岩浆涌入被称为岩浆房的地下洞穴,然后通过喷口和裂缝溢出到地表。当岩浆变得更厚时,火山爆发更具爆炸性,气体被截留,压力增加,然后突然释放,岩浆以熔岩的形式强力喷出。
但根据这项研究,在Uturuncu统治下,情况并非如此。相反,岩浆、气体和含盐流体在热液网络中相互作用——一个活动尚未完全了解的系统——产生了火山的僵尸隆隆声。
利用2009年至2012年间1700多次地震事件的信号,科学家们制作了乌图伦库地下浅层地壳的高分辨率图像。他们还记录了地下的电力和重力变化,以及岩石化学的变化,揭示了火山下方和内部通道系统的前所未见的细节,因为它循环地热加热的流体。
研究人员发现,随着岩浆体加热地下液体并释放气体,气体和液体向上迁移并聚集在火山口下方的室内。它们在乌图伦库的运动引发了地震,释放出蒸汽,并使火山岩石变形,导致表面每年上升约0.4英寸(1厘米)。
该研究的合著者、牛津大学地球科学系主任迈克·肯德尔博士说,乌图伦库的内部动力不仅解释了它的活动,还表明这种僵尸不会很快复活。
“我们没有看到地震活动日益增加。一个不好的迹象是地震活动增加,然后地震活动开始从很深的深度迁移到更浅的深度——这通常表明岩浆在移动,”肯德尔告诉CNN。
“我们没有看到任何类似的情况,”他说。“看起来这只是火山脱气,释放蒸汽,平静下来,如果有的话。”
DC华盛顿州史密森学会国家自然历史博物馆全球火山活动项目主任、地质学家Benjamin Andrews博士说,使用多种技术是使乌图伦库地下结构成为焦点的关键部分。
没有参与这项研究的安德鲁斯说,孤立地看,调查地震活动、岩石化学和物理学的方法“会给出有趣但有些模糊的结果”。总之,这些方法指出热液系统而不是汹涌澎湃的岩浆是乌图伦库火山活动的原因,并提供了火山下岩浆、岩石和流体之间相互作用的快照。
安德鲁斯在一封电子邮件中说:“这项(研究)对于理解火山、花岗岩、矿体和大陆地壳的形成具有重要意义。”。同样重要的是要认识到,一些火山可能非常活跃,“但不一定是爆发的前兆。”
几十年来,全球火山活动项目已经记录了大约50座僵尸火山,它们的历史超过了12000年,但却不到260万年。他们的活动迹象“主要是地热特征,如温泉和喷气孔(热气逸出的开口),”研究合著者马修·普里查德博士说,他是纽约康奈尔大学的地球物理学教授。
由于乌图伦库是科学家在世界范围内跟踪的数十座僵尸火山之一,新的发现可能有助于确定哪些僵尸有爆发的风险。Pritchard在一封电子邮件中告诉CNN,一些僵尸显示出表面温度升高,已经被勘探为地热能源的潜在来源,以及它们的矿藏,“但许多人已经成熟,可以进行进一步的调查”。
“有些可能处于长期、缓慢的下降中,只是从以前的高温时期冷却下来。其他人可能最终会有一些活动增加,”他说。“但我们还不知道如何区分它们。”
肯德尔补充说,窥视火山的内部管道可以揭示利用地热能和获取技术所需金属的可能目标,如铜、镍和铂。这种方法的结合可以用于分析任何类型的火山——不仅仅是僵尸。
“这是一个很好的方式来更好地了解火山的解剖结构,以及它的发展阶段,”他说。“这对风险和危害评估非常重要。”
Mindy Weisberger是一位科学作家和媒体制作人,他的作品出现在《生活科学》、《科学美国人》和《它是如何工作的》杂志上。