國際最新研究揭示冰島法格拉達爾火山噴發(fā)地震活動和巖漿運動
中新網(wǎng)北京9月15日電 (記者 孫自法)國際著名學術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表的兩篇地球科學論文,研究人員揭示了他們在2021年冰島法格拉達爾火山噴發(fā)前和噴發(fā)中觀測到的令人意外的地震活動和巖漿運動,這項研究結(jié)果對于人們理解引起該次火山噴發(fā)的過程以及未來對火山活動的監(jiān)測具有重要意義。
法格拉達爾火山位于雷克雅內(nèi)斯半島,離冰島首都雷克雅未克約40公里。過去3000年里,雷克雅內(nèi)斯半島的火山活動特征為200-300年的噴發(fā)期,間以800-1000年的休眠期。2021年的噴發(fā)始于3月19日,之前已經(jīng)有約800年的休眠期,噴發(fā)前數(shù)周地震活動和地表變形都有所增強,但這些活動在噴發(fā)前幾天卻異乎尋常地減弱。該次噴發(fā)一開始的巖漿流速很低,熔巖流也很少,但到4月底時,可觀測到巖漿流速加快,伴隨很高的熔巖噴泉。理解火山噴發(fā)的前兆以及噴發(fā)中的過程,對于做出能挽救生命和保護基建的預警非常重要。
第一篇論文中,冰島大學弗雷斯泰恩·西格蒙德森(Freysteinn Sigmundsson)、冰島氣象局米歇爾·帕克斯(Michelle Parks)和同事研究了冰島法格拉達爾火山2021年這次噴發(fā)的前兆。在許多火山噴發(fā)前,隨著巖漿沖向地表,地面位移速度和地震數(shù)量都會增加。雖然2021年冰島火山噴發(fā)最早在2月24日至3月中旬就出現(xiàn)了地震活動和地表變形的增強,但在噴發(fā)前幾天又觀測到了變形和地震的減弱。
他們認為,由于地表板塊的運動,噴發(fā)前的力量會儲存在地殼中。而在噴發(fā)前,這些力量會隨巖漿進入地殼而釋放,后續(xù)的地震活動和地表變形減弱或說明該過程暫時結(jié)束,巖漿即將噴發(fā)。同時,他們的研究結(jié)果表明在預測火山噴發(fā)時,需要考慮火山過程、構(gòu)造應(yīng)力、地殼結(jié)構(gòu)之間的相互作用。
在另一篇論文中,冰島大學薩蒙杜爾·哈爾多森(Smundur Halldórsson)和同事研究了噴發(fā)后50天里噴出的熔巖。這些分析揭示了巖漿直接來自地殼和地幔界面(近莫霍界面)。他們指出,噴出的熔巖會隨時間變化;噴發(fā)起始階段,熔巖主要來自這個殼幔界面附近,但在接下來的幾周里,熔巖組成發(fā)生了變化,提示其來自更深處產(chǎn)生的巖漿。
他們的研究結(jié)果表明,近莫霍界面的巖漿儲存區(qū)是一個動態(tài)性極強的環(huán)境,巖漿會在極短的時間尺度(幾天到幾周)上混合。這說明巖漿體的實時形成速度很快。論文作者表示,以上結(jié)果是對這一深度的玄武質(zhì)巖漿系統(tǒng)的一些首次直接觀測,或能增進我們對這類火山的認識。(完)
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