火山会“死而复生”吗?位于安第斯山脉中部的乌图伦库火山,是一座被称为“僵尸火山”的高峰。 尽管它已有超过25万年未喷发,但仍展现出类似活火山的活动迹象,如气体排放和地震活动。
20多年前,卫星雷达图像显示,玻利维亚西南部最高峰乌图伦库内部的力量使其顶部附近约150公里的区域隆起又回落,形似宽边帽。 近期,科学家们深入研究乌图伦库,试图判断其持续变形和活动是否预示着这座沉睡火山的苏醒。 研究成果于4月28日发表在《美国国家科学院院刊》上。
通过整合卫星数据、地震活动分析以及岩石受压的计算机模型,研究人员勾勒出乌图伦库内部更为清晰的“解剖图”,揭示了其活动的原因。 通常,火山喷发源于地下岩浆涌入岩浆室,再通过裂缝喷出地表。 然而,乌图伦库的情况不同。 研究显示,其活动由岩浆、气体和咸水在热液系统中的相互作用引发,这一系统的运作机制尚未完全明朗,却造成了火山的“僵尸式”震动。
火山“发泄情绪”。在乌图伦库地下10至20公里深处,隐藏着一个巨大的岩浆储层——阿尔蒂普拉诺-普纳岩浆体,长约200公里,是地壳中已知的最大活跃岩浆体。 早前研究推测存在一个活跃的热液系统,连接岩浆储层与上方山体,但岩浆与流体的具体互动尚不清楚。
利用2009年至2012年间1700多次地震信号,科学家们绘制了乌图伦库浅层地壳的高清图像,并记录了地下电场、重力变化及岩石化学成分变化,揭示了地热流体在火山内部流动的复杂通道。 当岩浆体加热地下液体并释放气体时,气体与液体向上迁移,聚积在火山口下方的腔室中,引发地震、释放蒸汽,并导致火山岩石变形,使地表每年隆起约1厘米。
研究合著者、牛津大学地球科学系主任迈克·肯德尔博士表示,乌图伦库的内部动态不仅解释了其活动,还表明这座“僵尸”短期内不会喷发。 “我们未见地震活动显著上升。 通常,地震加剧并从深处移向浅层,意味着岩浆在移动,但这里没有这种迹象,”他告诉美国有线电视新闻网,“火山似乎只是在释放气体、蒸汽,逐渐平静。
史密森尼学会全球火山活动项目主任本杰明·安德鲁斯博士指出,综合地震、岩石化学和物理学技术是研究乌图伦库地下结构的关键。 单一方法可能结果模糊,但结合使用后明确显示,热液系统而非涌动的岩浆是其活动根源,提供了岩浆、岩石与流体互动的清晰图景。
全球数十座“僵尸火山”。全球火山活动计划已记录约50座“僵尸火山”,这些火山年龄在1.2万至260万年之间,表现出温泉、喷气孔等地热特征。 研究合著者、康奈尔大学地球物理学教授马修·普里查德博士表示,乌图伦库是全球追踪的数十座僵尸火山之一,新发现或有助于判断哪些火山有喷发风险。
部分僵尸火山地表温度升高,已被探索为地热能和矿产资源(如铜、镍、铂)的潜在来源。 普里查德说:“一些火山可能在缓慢冷却,另一些或许会逐渐活跃,但我们尚无法准确区分。 ”肯德尔补充,研究火山内部管道可能为地热能开发和关键金属开采提供新方向。 这种综合研究方法还能用于分析各类火山,而不仅是“僵尸”。
“这是了解火山内部结构及其发展阶段的有效方式,对风险评估至关重要,”肯德尔说。
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