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    最新发现火山是由“泥浆储层”提供能量,推翻了经典观点!

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      一项新的研究发现,火山不是由在“大房间”里形成的熔融岩浆供给,这推翻了关于火山爆发的经典观点。相反,这项研究表明,火山是由所谓的“泥浆储层”提供能量的——这些储层大多是固体晶体,晶体之间的小空隙中含有岩浆。我们对火山过程的理解,包括那些导致最大规模喷发的过程,都是基于岩浆储存在充满液体的“岩浆”室中——充满液体岩浆的大型地下洞穴。然而,这些从未被观察到。伦敦帝国理工学院(Imperial College London)和布里斯托尔大学(University of Bristol)的研究人员最近在《自然》(Nature)上发表的这项研究表明,岩浆房的基本假设需要重新思考。

      最新发现火山是由“泥浆储层”提供能量,推翻了经典观点!

      博科园-科学科普:研究报告的第一作者、帝国理工学院地球科学与工程系的马修·杰克逊教授说:我们现在需要再次研究火山喷发是如何发生,以及为什么会发生,可以将我们的研究结果应用于了解火山喷发对公众安全的影响,以及了解与火山系统有关的金属矿床的形成。为了喷发,火山需要一种岩浆来源——熔化的液态岩石——含有相对较少的固体晶体。传统上,这些岩浆被认为是在一个叫做岩浆室的地下洞穴中形成和储存的。最近的岩浆化学研究对这一观点提出了挑战,导致了mush油藏模型的提出,即更小的岩浆池位于固体晶体之间的小缝隙中。

      最新发现火山是由“泥浆储层”提供能量,推翻了经典观点!

      图片:CC0 Public Domain

      然而mush储层模型无法解释含有相对较少晶体的岩浆是如何产生并被运送到火山表面喷发。现在通过对mush油藏的复杂建模,研究小组提出了一个解决方案。在mush油藏的情况下,岩浆的密度小于晶体,导致岩浆通过它们之间的空隙上升。当岩浆上升时,它与晶体发生反应,熔化晶体,导致局部地区含有晶体较少的岩浆,正是这些短期内岩浆增多的地区会导致火山爆发。来自布里斯托尔大学地球科学学院的合著者斯蒂芬·斯帕克斯教授说:火山的一大神秘之处在于,人们认为它们是由大量熔融岩石构成的洞穴构成。

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      然而,这样的岩浆房很难找到,帝国理工学院和布里斯托尔大学的地质学家们提出的新观点是:熔融岩石形成于晶体状的热岩石中,大部分时间都在岩石内部的小孔隙中,而不是在大型岩浆室中。然而,岩石熔体被缓慢挤压,形成熔池,然后喷发或形成短暂的岩浆房。除了火山喷发的开始,新的mush储集层模型还可以帮助解释火山系统中的其他现象,例如岩浆化学成分如何演化,以及年轻岩浆内部可以喷发出多少古老的晶体。

      博科园-科学科普|参考期刊文献:《Nature》

      研究/来自:伦敦帝国理工学院

      DOI: 10.1038/s41586-018-0746-2

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