火山口由“糊狀”儲層而不是熔融巖漿房提供

火山不是由大洞穴中形成的熔融巖漿提供的。它發(fā)現(xiàn)了一項新的研究，推翻了關(guān)于火山爆發(fā)的經(jīng)典觀點。

相反，這項研究表明，火山是由所謂的“糊狀儲層”提供的——大部分是固體晶體區(qū)域，晶體之間的小空間里有巖漿。

我們對火山過程的理解，包括那些導(dǎo)致最大規(guī)?；鹕奖l(fā)的過程，是基于巖漿儲存在充滿液體的“巖漿”室中的事實——大型地下洞穴充滿了液體巖漿。然而，這些從未被觀察到。

倫敦大學(xué)和布里斯托爾大學(xué)的研究人員今天在《自然》雜志上發(fā)表的新研究表明，巖漿房的基本假設(shè)需要重新思考。

第一作者，來自帝國地球科學(xué)與工程系的馬修杰克遜教授說：“我們現(xiàn)在需要再次研究噴發(fā)是如何以及為什么從油藏中發(fā)生的。我們可以利用我們的研究成果，了解火山噴發(fā)對公共安全的影響，以及與火山系統(tǒng)相關(guān)的金屬礦床的形成?！?

為了噴發(fā)，火山需要一個巖漿源——熔融的液態(tài)巖石——含有相對較少的固體晶體。傳統(tǒng)上，這種巖漿被認為是在一個叫做巖漿房的大型地下洞穴中形成和儲存的。

最近對巖漿化學(xué)的研究挑戰(zhàn)了這一觀點，這導(dǎo)致了糊狀儲層模型的建議，其中較小的巖漿庫位于固體晶體之間的小間隙中。然而，糊狀儲層模型不能解釋含有相對較少晶體的巖漿是如何產(chǎn)生并輸送到火山使其在表面噴發(fā)的。

現(xiàn)在，通過對糊狀油藏的復(fù)雜建模，研究團隊提出了解決方案。在糊狀油藏的情況下，巖漿的密度低于晶體的密度，導(dǎo)致它通過它們之間的空間上升。

當(dāng)它上升時，巖漿與晶體發(fā)生反應(yīng)，熔化并導(dǎo)致巖漿的局部區(qū)域含有相對較少的晶體。正是這些巖漿增加的短暫區(qū)域可能導(dǎo)致火山爆發(fā)。

合著者、布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的斯蒂芬斯帕克斯教授說：“關(guān)于火山的一個重要謎團是，它們被認為是在大熔巖室下面。然而，這樣的巖漿房很難找到。

“帝國和布里斯托爾的地質(zhì)學(xué)家提出的新觀點是，熔巖是在大多數(shù)結(jié)晶的熱巖石中形成的，大多數(shù)時候是在巖石的小孔中，而不是在大型巖漿房中。但巖石熔體被緩慢擠壓形成熔池，然后可以噴出或形成一個短的巖漿房。”

除了火山爆發(fā)的開始，新的糊狀儲層模型可以幫助解釋火山系統(tǒng)中的其他現(xiàn)象，例如巖漿的化學(xué)成分是如何演變的，以及有多少古老的晶體可以從年輕的巖漿中噴出。

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