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岩浆中晶体可以预测火山活动

时间: 2016年07月22日 | 作者: Helen Branswell | 来源: LiveScience
火山喷发出的岩浆中形成的晶体,记录了岩浆在火山底下的活动。


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1980年的华盛顿州圣海伦Mount St. Helens in Washington state火山喷发是美国有史以来之最。图片来源:Robert Krimmel 美国地质调查局United States Geological Survey

 

1980518日发生的圣海伦火山喷发被认为是美国有史以来破坏力最强的火山事件之一。当时的火山喷发柱(也就是火山爆炸性喷发所产生的火山灰云柱)达到8万英尺高(约24千米),火山灰散布到了11个州。国际贸易委员会(International Trade Commission)的数据显示,这场火山爆发导致的财产损失约有11亿美元之多,此外,美国地质调查局(USGS)称,此次事件致使57人丧生,超过200间房屋被损毁。

 

研究者称这项新发现将帮助我们预测圣海伦火山何时将会再次喷发,还可应用到其他的火山喷发预测上。不过值得注意的是,“晶体预测法”只适用于那些研究数据充足的火山。

 

在该研究中英国布里斯托大学University of Bristol地球科学专业的Jon Blundy教授与他的同事对圣海伦火山脚下,在岩浆中形成的晶体进行了分析,而这些岩浆正是1980年那次喷发出的。当岩浆从地表喷出时,其中部分会因冷凝与失压(低压使水与固体分离)过程凝固成晶体。

 

Blundy,火山岩中的晶体往往含有同心层纹,就像树木的年轮一样,每一层都有其独特的化学组成,并能反映当时晶体生长的环境。

 

“换句话说,这些层纹可以揭示晶体形成时的压力与温度条件(也就能判断其深度),” Blundy说,“如果你能从这些带状晶体中读出环境记录信息,那么你就能知道这些熔化的岩浆是从何地来,又是从何时移动到这座火山下的。假如这些岩浆是从地下几千米深处快速涌升而来,那这就说明这座火山将要有‘大动作’。”

 

研究者们发现1980年火山喷发的前三年间,圣海伦火山地下的强烈岩浆运动将这些晶体从地下7.5英里处(约12千米)携带至2.5英里深的地方(约4千米)。

 

为了能读懂”一座火山的岩浆晶体研究者必须先获取有关这座火山的各种信息,而圣海伦火山的研究就是一个很好的范例。自从圣海伦火山喷发以来,它就成为了火山研究者的“宠儿”,Blundy。借助高温实验,科学家们了解了圣海伦火山的晶体组成是如何响应压力与温度变化的

 

Blundy告诉Live Science对于那些研究结果还不太丰富的火山来说,“晶体预测法是否适用还不知道。

 

研究者还说他们希望将监测晶体环境信息这一方法应用到其他研究成果丰富的火山喷发预测中例如玻利维亚的乌图伦古火山、菲律宾的皮纳图博火山以及俄罗斯的别济米安纳火山。另外他们还将尝试如何能把晶体监测数据结合到预测模型之中并应用到潜在地震预报系统里去

 

撰文:Kacey Deamer

翻译胡砚泊

审稿颜磊

 

原文链接:

http://www.livescience.com/55245-mount-st-helens-eruption-prediction.html


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