火山活动
布里斯托尔大学和苏格兰大学环境研究中心的研究人员发现,当地壳深处形成数百万年的巨大岩浆堆积迅速移动到破坏先前存在的岩石的表面时,就会发生超级喷发。
使用地壳流的模型,一个国际科学家团队能够证明,预先存在的冥王星 - 一个由凝固的大浆或熔岩制成的侵入性岩石体 - 是在四次已知的巨大超级喷发之前的几百万年形成的,并且新放置的岩浆对这些冥王星的破坏发生得非常快。虽然提供超级喷发的岩浆发生在很长一段时间内,但岩浆会破坏地壳,然后在短短几十年内喷发。
今天发表在《自然》杂志上的研究结果解释了岩浆产生和喷发时间范围的极端差异,这些时间范围是由于岩浆上升而流热但固体地壳的流动,解释了这些喷发的不频繁性及其巨大的体积。
布里斯托尔地球科学学院的Steve Sparks教授解释说:“深成岩和相关火山系统的寿命与在熔岩大尺度喷发之前组装浅岩浆室的短时间尺度形成鲜明对比。由早期岩浆脉冲形成的晶体,夹带在喷发岩浆内,在喷发前的固体附近或下方的温度下储存了很长时间,并且通常在宿主岩浆中停留的时间很短,只有几十年或更短的时间。
这项研究对在足够高的温度下长期储存旧晶体的解释提出了质疑,这些温度足以存在一些熔融的岩石,并指出了从先前放置和完全凝固的冥王星(花岗岩)中提取的晶体。
科学家们已经知道,火山超级喷发会喷出来自较老岩石的晶体。然而,在此之前,人们普遍认为它们起源于岩石熔点以上的炎热环境。以前的研究表明,用于超级喷发的岩浆室形成得非常快,但对于这种快速过程没有令人信服的解释。虽然建模表明,在超级火山爆发之前,需要在上地壳中放置很长一段时间的花岗岩冥王星,但这种推断的证据在很大程度上是缺乏的。
斯帕克斯教授补充说:“通过研究熔岩喷发的微小晶体的年龄和特征,我们可以帮助了解这种喷发是如何发生的。
“这项研究为了解使超级喷发发生的地质环境提供了进展。这将有助于识别未来有可能发生超级喷发的火山。
这种喷发非常罕见,布里斯托尔科学家估计,每2万年地球上只有一次这种喷发。然而,这种火山爆发在当地具有高度破坏性,并可能造成全球规模的严重气候变化,从而产生灾难性后果。