斯特龙博利的复兴预示着更多变火山爆发的时代

斯特龙博利火山一系列意想不到的喷发可能是由于火山内部“管道”的变化所致。

分隔火山储层的层的变化使得更深的岩浆更快地上升，这可能引发剧烈且不可预测的爆炸。

一座几千年来几乎一直在喷发的火山可能会变得更加不稳定。

斯特龙博利火山位于意大利西西里岛海岸的一个岛屿上，几个世纪以来一直让科学家着迷，是世界上研究和监测最多的火山之一。

然而，2019年一系列被称为阵发性的喷发和猛烈的爆炸却让所有人措手不及。新的研究表明，火山的内部“管道”系统可能发生了变化，使地表深处的岩浆更容易上升。

博物馆的火山专家 Chiara Maria Petrone 博士和一项详述这些变化的新研究的主要作者说：“Stromboli 岩浆通道的复兴对火山的监测具有明确的意义。

“我们需要开发一种高频岩石学监测系统，以告诉我们火山深处发生了什么，而不仅仅是地表发生了什么。”

该研究的结果发表在《自然通讯》杂志上。

斯通博利火山喷发

斯特龙博利火山是一座玄武岩火山，是地球上最常见的火山类型之一。这些火山通常会喷发，这意味着气体可以很容易地从岩浆室中逸出，从而使岩浆随着熔岩流动而逸出。

然而，斯特龙博利火山不同于其他玄武岩火山。它以一种喷发方式命名，其特点是短暂的爆炸性爆发，产生的羽状物可以到达数百米高的空气中，并且发生的频率相对较高。

它们是由岩浆中浅层的气泡破裂引起的，气泡将岩浆抛出火山并形成熔岩喷泉。

有时，可能会发生更猛烈的喷发。大爆炸是一种更强烈的斯特龙博利火山喷发，每年在斯特龙博利火山爆发四到五次。

与此同时，阵发是持续时间较短的较大的爆发，而且发生的频率要低得多。斯特龙博利火山的发作也可能与热气体和碎屑的火山碎屑流有关，如果海啸导致大量岩石从山上掉落入海，也可能与海啸有关。

然而，在 2019 年，在两个月的时间内发生了一次大爆炸和两次突发事件的不寻常组合，这是没有人预料到的。

“2019 年的活动非常出乎意料，”Chiara 说。“所有监测信号都表明斯特龙博利岛比平时更热闹，但仍处于预期水平范围内。”

“即使在大爆炸之后，也没有任何参数真正异常，所以这两次发作直到它们即将发生时才被检测到。”

第一次发作后，Chiara 申请了紧急研究资金，以调查斯特龙博利发生的事情，并解释这些事件发生的原因。

斯特龙博利正在发生怎样的变化?

虽然双重发作并非闻所未闻，但它们非常罕见。为了找出可能的原因，Chiara 和她的研究人员研究了被称为辉石的矿物。

阵发，如 2019 年 7 月 3 日拍摄的照片，是火山活动的猛烈爆发。研究人员使用辉石对它们进行了研究。图片来源：Gianfilippo De Astis/伦敦自然历史博物馆的受托人。

他们比较了斯特龙博利火山 2003 年至 2017 年之前喷发以及 2019 年喷发时采集的样本的成分和质地。通过检查这些矿物的不同之处，他们可以深入了解火山的内部运作。

“触发发作的主要方式有两种，”Chiara 解释说。“有一个自下而上的模型，其中来自较深储层的岩浆在没有发生任何化学混合的情况下射入浅层储层，这可能会导致突发。”

“另一种模型是自上而下的模型，熔岩从浅层储层中流出，使顶部腔室减压。由此产生的压力降低使更深的岩浆能够快速上升，而不会与浅层系统混​​合。”

虽然之前人们认为熔岩流是即将爆发的信号，但研究人员发现，2019 年的斯特龙博利火山爆发都是由来自深层储层的岩浆到达所驱动的。

它在发作前的几个月开始进入系统，在第一次发作前一个月开始出现，一直持续到第二次发作。

Chiara 和她的合著者将此归因于火山水晶浆的变化，这种水晶浆由岩浆的部分结晶形成。

“我们知道 Stromboli 有一种发育良好的糊状物，”Chiara 说。“在以前的阵发中，我们发现当更深的岩浆穿过它并进入较浅的系统时，这一层的一些矿物质被带到地表。”

“然而，2019 年情况并非如此。我们认为，由于岩浆更充分地渗透到水晶泥中，导致岩浆更频繁地上升，因此更深和更浅的储层之间可能存在更直接的联系。这可以解释为什么火山的活动变得更加多变。”

该团队呼吁加快对新喷发岩石的分析，以便研究人员能够更好地了解火山是如何随时间发生变化的。

“在 Stromboli 的过去有多次发作的记录，但我们当时并没有意识到这一点，”Chiara 说。“我们需要更好地了解其火山系统的发展，因为了解它过去的行为方式可以让我们更好地解读现在。”