冰岛是什么时候火山喷发的(冰岛发现隐蔽岩浆)

冰岛是一个神奇的国度,这里不仅纬度较高,与其它大陆“隔绝”,而且这里也是地质历史相当丰富的国家,无论是断裂带,还是火山、地震,在这里“交相辉映”,形成了一处处奇特的地质奇观,从而引发众多科学家和探险者们的关注。早在2019年时,有一队地质学家在冰岛克拉夫拉火山进行探测,目的是在地表以下2.5公里的一个岩浆储层边界处,来挖掘可能产生地热能的过热流体,结果仅钻探到1.6公里处时,熔融态的岩石开始在钻头上蠕动。

冰岛是什么时候火山喷发的(冰岛发现隐蔽岩浆)(1)

钻探到了“岩浆袋”

冰岛的克拉夫拉火山,是人类对地球火山研究最为彻底和全面的火山之一,早先科学家们已经通过多种技术、多种手段对其进行了反复的探查,这种全方位、立体化的探查,让科学家们一直以为对该火山的地下世界掌握得比较准确了,谁曾想到,火山下面还藏着“岩浆袋”。

冰岛是什么时候火山喷发的(冰岛发现隐蔽岩浆)(2)

从目前情况看,克拉夫拉火山是地球上最硬地壳中,最新发现的三个“岩浆口袋”之一,其余两个为夏威夷基拉韦厄火山、肯尼亚梅嫩盖火山,它们下部也都有着和冰岛克拉克夫火山一样意想不到的岩浆储层。

实际上,在地球上地质活动比较活跃的火山区,其中心附近的地层中,都有可能存在着隐蔽的“岩浆袋”,只不过它们的体积相对较小,通常情况下只有1立方千米,如果应用一般的岩浆体定位探测技术,往往很难发现它们。

通过对克拉夫拉火山钻探出来的岩浆成分进行分析,科学家们发现,该火山自从1724年喷发以后,在3个世纪的时间内,隐藏的岩浆袋一直保持着“沉默”。但是,这种隐藏的“岩浆袋”并非一直都是温和的,假如当它被一片热的岩浆或者从下面涌上来的火山热气所影响,那么极有可能被“唤醒”,从而引发喷发。而克拉夫拉岩浆体中含有类似瓦斯的成分,所以在喷发的过程中,还可能同时伴有爆炸现象的发生。

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伪装的“定时炸弹”

在地质探测领域,人们对岩浆储层的探测有多种方法,其中利用地震波是常用的方式之一,当地震波通过不同材质的物体时,波的速度和传输方向可能会发生改变,特别是当波在行进过程中,传输介质由固体向液体转变时,波速和方向的变化会更明显。对于熔岩来说,由于它是液体,而周围的“包裹”空间是坚硬的固体,所以能够在地震波的探测过程中,呈现出一个封闭的空间状态。

冰岛是什么时候火山喷发的(冰岛发现隐蔽岩浆)(4)

那么,假如岩浆已经大大冷却,呈现的是晶体和熔体的混合状态,那么通过地震波探测时,很多时候会将“岩浆袋”视为地壳,从而成为“漏网之鱼”。另外,探测岩浆储层的地震波,往往波长较大,而包括很小岩浆袋在内的一些小于该波长的特征,则无法顺利成像,所以体积较小的岩浆袋,被科学家们探测到的几率较小,体积越小,则几率越小。

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克拉夫拉火山是一个直径近10公里的“大锅”,其岩浆储层被固定在地下3-5公里处,这个值要远高于钻探的深度,不过,冰岛有关机构在10多年前开展的两次钻探,均在2公里以上的区域探测到了岩浆。这些岩浆就是隐藏在“封闭体”内的岩浆口袋,它们是一个小小的潜在爆发性熔体,在特定的地质条件下,可以看作是火山下方滴答作响的定时炸弹。

岩浆袋喷发的可能性

岩浆由于本身就处在地层之下,其隐蔽性是应有之义,但是小规模的岩浆口袋,为科学家们发现它们并且确认其性质加大了难度。通过科学家估测,冰岛克拉克夫火山在1724年喷发时,以玄武岩为主体的流动岩浆,随着裂隙上升过程中,与上方隐蔽的休眠流纹岩岩浆袋相遇,推动流纹岩跟着上升,在一个被困的封闭蒸汽区域内发生了剧烈的爆炸。

但是,重新激活流纹岩的岩浆口袋,并不一定会引发爆炸,它需要足够的热量和动能的积累,同时也需要足够密闭的蒸汽空间,而且岩浆袋体积越小,发生爆炸的可能性就越小。幸运的是,科学家们已经找到存在隐蔽岩浆口袋的集中区域,比如地壳被“拉开”的区域,再比如一些大型活跃火山口底部或者周围,这使得人们对地下岩浆储层包括隐蔽岩浆袋在内的探测,更加有的放矢。

冰岛是什么时候火山喷发的(冰岛发现隐蔽岩浆)(6)

目前我们还没有更好的办法,来对隐蔽的岩浆袋进行全方位的探测,唯一能做的就是在可疑的区域,放置大量的科学探测仪器,从而提升发现它们的几率。这些目的性极强的岩浆观测站,将会为我们揭开地下隐藏岩浆的活动规律,提供宝贵的观测资料。

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