有望预测火山爆发?科学家发现岩浆中的关键晶体样式

火山喷发造成的危害很大,两千多年前的庞贝古城就是这样毁于一旦。因此,科学家一直在寻求预测火山喷发的办法。最近,科学家在研究了古老的火山喷发物之后发现,我们有望提前几十年预测火山喷发。

俄勒冈州立大学的地质学家Adam Kent教授领导研究团队,详细分析了700多年前一座新西兰火山所喷发出的晶体样式。这些晶体就如同火山的“黑匣子”一样,可以揭示一下次火山喷发的时间。

分析发现,岩浆经历了相当“凉爽”的一段时期之后才开始升温。一旦岩浆温度达到750摄氏度,不久之后(几十年内或更短)火山将会爆发。科学家指出,岩浆的流动性是温度的函数,温度越高,流动性越好。而大多时候,当岩浆位于火山下方的地壳中时,温度较低。当然,这里温度较低是一个相对的概念,因为地壳中的岩浆温度为650度。

但是要爆发到地球表面,岩浆需要更高的温度来提高流动性,它才能沿着裂缝被挤压到地表。在较低的温度下,岩浆的晶体含量较高,所以粘度较大,流动性很差。

数据显示,当岩浆温度升高100度之后,几年或几十年内火山将会爆发。不过,未来火山喷发的时间距离现在越远,预测的难度就越大。想要预测一座火山在数个世纪内是否会爆发仍是不可能的。

虽然火山喷发无法被阻止,但知道何时发生有助于做好风险防范。数十年来,科学家一直在努力找出导致火山喷发的确切地质过程。确定岩浆的热历史很重要,这是先前研究所缺乏的。

在这项发表于《科学》(Science)杂志的新研究中,地质学家利用新技术分析了锆石矿物晶体——主要成分为硅酸锆,它们采集自1315年左右塔拉威拉火山所喷发出的岩浆。这场火山爆发向大气中喷入了大量的火山灰,可能影响了当时全球各地的气温,导致欧洲1315至1317年的大饥荒。

研究人员表示,硅酸锆晶体可以长期存储在固态岩浆中,从而记录下了岩浆的热历史。这些晶体可以让科学家知道它们在地壳中的情况,它们就像研究火山爆发的“黑匣子”,有助于揭示下次火山爆发的时间。