巖漿在火山下走了一條意想不到的路線
研究人員使用地震數(shù)據(jù)繪制三維地震吸收?qǐng)D，類似于CT掃描繪制人體圖。火山資料來源：科學(xué)進(jìn)展（2023）。下走想杭州外圍工作室（電話微信180-4582-8235）杭州外圍工作室莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩DOI:10.1126/sciadv.add2143
（神秘的條意地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Caroline Brogan, Imperial College London）：倫敦帝國理工學(xué)院研究人員觀察到巖漿在火山下方走了一條意想不到的路線，揭示了火山爆發(fā)背后的巖漿過程。
這些發(fā)現(xiàn)是火山基于東加勒比地區(qū)一個(gè)構(gòu)造板塊邊界的數(shù)據(jù)。研究結(jié)果有助于我們理解火山爆發(fā)的下走想類型和速度以及噴發(fā)巖漿的組成。它們還可以幫助我們理解為什么一些火山比其他火山更活躍，條意以及為什么火山活動(dòng)會(huì)隨時(shí)間而變化。巖漿
當(dāng)兩個(gè)巨大的火山杭州外圍工作室（電話微信180-4582-8235）杭州外圍工作室莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩構(gòu)造板塊碰撞時(shí)，一個(gè)板塊會(huì)下沉或俯沖到另一個(gè)板塊之下，下走想沖入地幔，條意釋放水分并融化。巖漿當(dāng)板塊摩擦在一起，火山熔化的下走想物質(zhì)上升形成巖漿時(shí)，這些俯沖帶導(dǎo)致了地球上一些最危險(xiǎn)的地震和爆炸性火山爆發(fā)。
然而，人們對(duì)巖漿如何在地下形成以及是什么控制了上覆板塊頂部火山的確切位置仍知之甚少。
現(xiàn)在，發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一項(xiàng)新研究表明，上升的巖漿最終噴發(fā)，并不總是通過最短、最直接的路徑到達(dá)地表火山。
主要作者斯蒂芬·希克斯博士曾在帝國理工學(xué)院地球科學(xué)與工程系從事這項(xiàng)工作，現(xiàn)在在UCL工作，他說：，“在這一備受爭議的主題中，科學(xué)觀點(diǎn)傳統(tǒng)上分為兩個(gè)部落。一些人認(rèn)為俯沖板塊主要控制著火山的位置，一些人認(rèn)為上覆板塊起著最大的作用。但在我們的研究中，我們表明，數(shù)億年來這兩種驅(qū)動(dòng)力的相互作用是控制今天火山爆發(fā)地點(diǎn)的關(guān)鍵。”
在壓力下
俯沖的海洋板塊充當(dāng)巨大的水庫，將水輸送到地球深處。這些流體通過在板塊誕生時(shí)形成的裂縫和斷層進(jìn)入板塊，之后在地球深海海溝下方彎曲。水被鎖定在裂縫中，并結(jié)合在板塊內(nèi)的礦物中。
當(dāng)俯沖至10至100千米深時(shí)，俯沖板會(huì)受到高壓和高溫的影響。這些極端條件會(huì)導(dǎo)致鎖住的水和其他揮發(fā)性元素被驅(qū)離。這些流體會(huì)融化上面溫暖的地幔，是巖漿的關(guān)鍵成分，最終會(huì)在地球海洋邊緣的火山弧周圍爆發(fā)，如太平洋火環(huán)。然而，從俯沖板塊到火山弧，流體和熔體在地球深處的路徑既不能直接看到，也不能從噴發(fā)物中輕易推斷。
為了開展這項(xiàng)研究，研究人員使用地震數(shù)據(jù)繪制三維地震吸收?qǐng)D，這與CT掃描繪制人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方式類似。當(dāng)?shù)卣甬a(chǎn)生的地震能量通過不同的材料傳播時(shí)，波要么減速，要么加速。隨著這些速度的變化，波浪的能量也隨之消散。高溫和熔融的巖石特別衰減：當(dāng)?shù)卣鸩ù┻^巖石時(shí)，它會(huì)從地震波中釋放能量。
該團(tuán)隊(duì)通過使用海底地震儀建立精確的地下3D圖像，從東加勒比的一個(gè)俯沖帶收集了地震數(shù)據(jù)，該俯沖帶形成了小安的列斯群島的火山島。
不同尋常的是，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，深度地震衰減最強(qiáng)的區(qū)域從火山下方側(cè)向偏移。這些圖像使作者得出結(jié)論，水一旦從俯沖板塊排出，就會(huì)被進(jìn)一步向下攜帶，導(dǎo)致火山前緣后面的地幔熔化。熔化物隨后聚集在覆蓋板塊的底部，然后很可能被輸送回火山弧。
這項(xiàng)研究的合著者、也是帝國理工學(xué)院地球科學(xué)與工程系的Saskia Goes教授說：， “我們對(duì)流體和熔體路徑的了解傳統(tǒng)上集中在太平洋周圍的俯沖帶上。我們決定研究大西洋的俯沖，因?yàn)槟抢锏暮Ｑ蟀鍓K形成得更慢，伴隨著更多的斷層作用，而且俯沖速度也比太平洋慢。我們認(rèn)為，這些更極端的條件會(huì)使流體和熔體的路徑更容易成像。”使用地震波。
“我們的發(fā)現(xiàn)為我們提供了火山噴發(fā)背后過程的重要線索，并有助于我們更好地了解火山下方巖漿儲(chǔ)層的形成和補(bǔ)充位置。”
這篇發(fā)表的論文來自英國、美國、德國和特立尼達(dá)的科學(xué)家之間的國際合作。
Hicks等人的“板塊到后弧到弧：穿過小安的列斯群島下方地幔楔的流體和熔體路徑”于2023年2月1日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
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