地质学家观察到长期休眠火山下的岩浆在向上移动

地质学家观察到长期休眠火山下的岩浆在向上移动"这是我们目前在阿拉斯加探测到的最快的火山变形速度，"该研究论文的主要作者，阿拉斯加大学费尔班克斯分校大地测量学副教授RonniGrapenthin说。"虽然火山变形并不罕见，但埃奇库姆贝的活动是不寻常的，因为很少观察到休眠火山系统的重新启动。"根据Grapenthin的说法，喷发并不是迫在眉睫。来自UAF地球物理研究所和美国地质调查局的研究人员最近在《地球物理研究通讯》杂志上发表了他们的发现。阿拉斯加火山观测站与地球物理研究所的另一个单位-阿拉斯加卫星设施合作，在云中分析数据--这对火山团队来说是第一次。研究人员使用云计算不用下载和组织数据，直接使用遥远的服务器来存储数据并提供计算服务。当2022年4月11日在埃奇库姆山附近检测到一系列的地震时，研究小组开始工作，分析了过去7年半的卫星雷达数据中检测到的地面变形。四天后，即4月15日，研究小组有了初步结果。新岩浆的侵入导致了地震的发生。2020年在埃奇库姆贝地下开始了少量的地震，但在产生变形结果之前，原因是不明确的。额外的数据处理证实了初步发现。阿拉斯加火山观测站于4月22日通知公众，在最新一轮埃奇库姆贝地震被报道后不到两周。埃奇库姆贝山海拔3200英尺，位于SitkaSound西侧的Kruzof岛。它是埃奇库姆贝火山场的一部分，其中包括相邻的火山口岭的穹顶和火山口。对研究人员来说，最引人注目的是克鲁佐夫岛南部直径10.5英里、位于火山以东1.5英里处的地面隆起区。上升的变形在2018年8月突然开始，并以每年3.4英寸的速度持续，到2022年初共10.6英寸。随后的计算机建模表明，其原因是新岩浆的侵入。基于变形的新分析将有助于更早发现火山动荡，因为地面变形是其最早的指标之一。变形可以在没有伴随地震活动的情况下发生，使地面隆起成为需要观察的关键症状。火山观测站正在将新方法应用于阿拉斯加的其他火山，包括卡特迈湾以北约30英里处的三叉戟火山。这座火山正显示出高度加大的异动，但埃奇库姆贝火山并没有显示出即将喷发的迹象。"这种岩浆侵入已经持续了三年多了，"他说。"在爆发之前，我们预计会有持续的异动：更多的地震，更多的变形，以及--重要的是--地震和变形模式的变化。"研究人员说，岩浆很可能是通过一个近乎垂直的管道到达一个上腔。但他们也认为，岩浆被已经在上腔中的厚重岩浆阻止了进一步向上移动。新的岩浆正在迫使整个地表上升。埃奇库姆山位于锡特卡以西15英里处，锡特卡有大约8500名居民。根据赫尔曼-基特卡流传下来的林吉特口述历史，该火山最后一次喷发是在800至900年前。根据该记载，一群乘坐四艘独木舟的特林吉特人在一些大烟柱以南约15或20英里处的海岸上扎营。一支乘坐独木舟的侦察队被派去调查这些烟雾，并报告说。"一座山在闪烁，喷出火和烟"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333801.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333801.htm

躲避火山灾难：研究人员监测"泡沫状"岩浆气体的喷发信号

躲避火山灾难：研究人员监测"泡沫状"岩浆气体的喷发信号具体来说，氩-40和氦-3的比例变化可以表明岩浆的泡沫程度，这预示着不同类型的喷发风险。了解哪些气体的比例表明某种类型的岩浆活动是一个很大的进步。接下来，研究人员希望通过开发能够提供现场实时测量的便携式设备，构建一个全天候的火山活动监测和预警系统。由于其地热活跃的位置，群马县草津镇（在这张图片的背景中）是日本最受欢迎的温泉（温泉）目的地之一。然而，酸性和充满活力的绿松石火山口湖绝对不适合游泳。一想到要站在火山上，你是兴奋得发抖，还是害怕？对于许多人来说，生活在火山的阴影下是日常生活的一部分。日本有111座活火山，每年平均有15次火山"事件"，包括火山喷发。然而，这些事件对于当地人而言并不是什么令人兴奋的事情，它可能是致命的，也是众所周知的难以预测。御岳山是日本第二高的火山，也是一个著名的旅游景点，在2014年意外地爆发，不幸地造成58人死亡，5人失踪。虽然地震活动通常是一个早期预警信号，但一些爆发（包括御岳山的爆发）可能在没有明确地震信号的情况下发生。因此，减灾人员如日本气象局希望受益于其他可靠的方式，以预示居民下一次潜在的灾难。火山口是地球表面（地壳）的洞和裂缝，它释放气体和蒸汽，经常出现在火山周围。喷出的气体是由混合的化学物质组成的。它的成分可以让我们了解在地壳下面的地幔中发生了什么，岩浆（熔岩）在那里形成并向上推进，最终以熔岩的形式爆发出来。研究人员已经知道，某些气体的同位素（来自某种元素的原子，具有相同的化学性质，但质量不同）的比例可以表明隐藏的岩浆活动。"我们知道，当岩浆活动增加时，氦的同位素比率偶尔会从一个低值（类似于在地壳中发现的氦）变为一个高值，就像在地幔中发现的氦。这是基于对加那利群岛（位于非洲西北海岸的大西洋中）埃尔埃罗岛冷泉气体的氦同位素比率的观察，那里在2011年发生了一次喷发，"来自先进科学和技术研究中心的住野宏一教授解释说。"但是我们不知道为什么在岩浆动荡期间有更多的地幔衍生的氦气。"HirochikaSumino（深绿色外套）、TomoyaObase（蓝色外套）和HiroshiShinohara（橙色外套）在日本富山县的TateyamaJigokudani（"地狱谷"）地热区收集气体样本。由于有毒气体和热蒸汽，从烟孔收集气体样本是很危险的，因此需要戴防毒面具、护目镜、头盔和手套。但是Sumino说，这项研究的结果表明，从样本中获得的洞察力是非常值得挑战的。为了获得进一步的了解，Sumino和研究小组决定监测活跃的Kusatsu-Shirane火山周围的六个熔岩的气体，该火山位于群马县东京西北部约150公里（90英里）处。该团队在2014年至2021年的7年间，每隔几个月收集一次样本。采集后，他们将样本带回实验室，使用称为惰性气体质谱仪的最先进设备进行分析。这使他们能够精确地测量同位素组成，包括超微量（微小但重要）同位素的组成，如氦-3，与地壳或空气相比，氦-3在地幔中通常更丰富。"我们成功地检测到岩浆衍生的氩-40/氦-3比例的变化，与岩浆动荡有关。使用计算机模型，我们发现该比率反映了地下岩浆发泡的程度，使火山气体的气泡从液态岩浆中分离出来，"Sumino解释说。"岩浆发泡的程度控制着有多少岩浆气体被提供给火山下的热液系统，以及岩浆的浮力如何。前者与岩浆喷发的风险有关，在这种情况下，热液系统中水压的增加会导致喷发的发生。后者将增加岩浆上升的速度，导致岩浆喷发。"草津白根火山地图这张地图显示了研究小组所采样的烟孔的位置。同时还显示了最近在2018年1月发生的、意料之外的、致命的喷发的位置，这次喷发造成1人死亡，11人受伤。"当你把火山与人体相比较时，以观察地震和地壳变形为代表的传统地球物理方法类似于听胸腔和测量体型。在这种情况下，如果没有详细的医疗检查，很难知道是什么健康问题导致胸部的一些噪音或体重的突然增加。另一方面，分析火成气体中元素的化学和同位素组成，就像呼吸或血液测试。这意味着我们正在研究直接来自岩浆的实际材料，以准确了解岩浆的情况。"就目前而言，气体样本必须在野外收集，并带回实验室进行分析，这是一个具有挑战性和耗时的过程。然而，Sumino在改进惰性气体质谱仪方面有经验，并希望开发一种新的工具，使他们能够进行同样的分析，但要实时和在野外进行。"我们希望能够尽快发现岩浆活动的变化，"Sumino说。"现在我们正在开发一种便携式质谱仪，用于现场实时监测来自熔岩气体的惰性气体同位素比率。我们的下一步是用这个新仪器建立一个惰性气体分析协议，使所有的活火山--至少是那些有可能给当地居民带来灾难的活火山--每周七天、每天24小时都受到监测成为现实。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333437.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333437.htm

认为火山已经沉睡？我们需要再想一想

认为火山已经沉睡？我们需要再想一想火山会在休眠数万年后爆发吗？如果是，如何解释？是什么使火山爆发变得更加危险，即具有爆炸性？这些都是火山危险评估中的关键问题，也会引起人们对看似不活跃的火山的关注。即使在安静的休眠期，火山也会迅速变得活跃，其喷发会对周围地区造成之前未知的威胁。匈牙利科学家的新研究有助于揭示这种火山爆发前的征兆。来自匈牙利罗兰大学地理与地球科学研究所和HUN-REN-ELTE火山学研究小组的团队与欧洲其他科学家合作，对喀尔巴阡山-潘诺尼亚地区最年轻的火山Ciomadul进行了研究。他们利用高分辨率的矿物纹理和化学成分综合数据，量化了岩浆演化的条件，重建了火山下岩浆库的结构，确定了引发火山爆发的驻留晶泥和补给岩浆的特征，并解释了最后一个活跃期的火山活动以爆炸为主的原因。西奥马杜尔火山最近一次喷发的地点：圣安娜火山口。图片来源：IstvánFodor西奥马杜尔：典型的长期休眠火山研究小组之前利用一种微小晶体--锆石--的U-Th-Pb-He地球年代学揭示了西奥马杜尔火山的喷发历史。该研究项目的负责人、教授SzabolcsHarangi强调说："在这座火山近百万年的生命中，曾有过几次长时间的休眠期，但即使在休眠了数万年，有时甚至超过10万年之后，火山喷发又开始了！"最重要的火山活动发生在最近的16万年前，熔岩穹丘挤出发生在16万年前到9.5万年前，然后经过3万多年的休眠，火山喷发在5.6万年前重新开始。罗兰大学的博士生BarbaraCserép正在研究最年轻的喷发产物：她说："与之前的活跃期相比，它们是由更危险、更具爆炸性的喷发形成的。因此，了解这种喷发方式变化的原因非常重要！"最后一次火山喷发发生在3万年前，自那以后，火山又进入了休眠状态。"研究西奥马杜尔火山长期休眠后首次爆炸性喷发的火成碎屑序列。图片来源：BiancaNémeth火山喷发的起因和控制喷发方式的过程隐藏在火山活动期间形成的岩石中。通过对形成岩石的矿物进行详细研究，可以揭示这些原因。研究小组测定了56至30000年前火山爆发期间形成的浮石中所有矿物相的化学成分，通常是从晶体核心到边缘的高分辨率测定。然后，他们对各种计算结晶温度、压力、氧化还原状态、熔体成分和熔体含水量的方法的结果进行了严格评估，以量化岩浆条件，并确定这些晶体是如何融入喷发的岩浆中的。这有助于揭示岩浆储层系统的结构、导致喷发的过程以及爆炸性喷发的原因。爆炸性喷发的关键这项石油侦探研究的关键人物是一种名为闪石的矿物。BarbaraCserép解释说："许多元素都可以进入闪石的晶格，但元素的置换受到岩浆条件的强烈控制。Ciomadul浮岩中闪石的化学成分即使在单一样本中也有很大差异。一些闪石代表了8-12千米深处的低温、高结晶岩浆储层，但大部分闪石是被来自更深处的高温补给岩浆搬运到这个浅层岩浆储层的。"在距今5.6万年至3万年前的最后一次喷发期，重建的西奥马杜尔火山下的岩浆库系统。图片来源：BiancaNémeth"与上一次形成熔岩穹顶的喷发期相比，这些新鲜的补给岩浆带有成分独特的闪石，也就是说，这些岩浆略有不同，这可能是喷发成为爆炸性火山的重要原因。"Cserép补充说："我们发现了几种闪石，其化学成分在其他火山的火山岩中没有报道过。他们将这种闪石解释为超水岩浆的早期结晶阶段，这些富含水的补给岩浆可能在引发爆炸性喷发中起到了关键作用。"晶体最外缘和铁钛氧化物的成分提供了有关爆发前岩浆状况的信息。该研究的另一位主要作者、博士后研究员马特-塞梅雷迪（MátéSzemerédi）说："当岩浆条件发生变化时，铁钛氧化物的成分会在几天内达到平衡；它们表明，喷发的岩浆温度在800-830摄氏度，并且被氧化了。"目前，西奥马杜尔火山还没有苏醒的迹象。不过，这项研究也指出，如果有炽热的含水岩浆补给，重新活化可能会在几周或几个月内迅速发生。定量火山岩石学研究对于重建火山下岩浆储层结构和岩浆储存条件非常重要，这也有助于我们进行火山爆发预报，更好地了解火山爆发前的信号。SzabolcsHarangi指出："这项研究的新颖之处在于它是在一座长期休眠的火山上进行的，因此，西奥马杜尔火山正受到越来越多的国际关注。这有助于强调，除了地球上1500座左右的潜在活火山外，长期休眠的火山也可能造成以前未曾认识到的危险，尤其是如果火山下仍有含熔岩浆的话。"编译自：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1405085.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1405085.htm

灭绝的"热点"火山泄漏了火山内部运作的秘密

灭绝的"热点"火山泄漏了火山内部运作的秘密SawnRock-新南威尔士州的Nandewar火山山脉，是澳大利亚东部火山链的研究火山之一。资料来源：TraceyCrossingham博士Al-TaminiTapu博士，其在昆士兰大学地球和环境科学学院的博士项目构成了这项研究的基础，他说，该热点在其早期阶段是非常强大的，产生了一些澳大利亚东部最受喜爱的自然景点。"这些大火山的活跃期长达700万年，"塔普博士说。"这些火山的形成是由于大陆在地球内部一个固定的热点上移动，融化了上面的土地，所以岩浆可以向上渗出。这留下了一个火山地标的宝库，形成了地球上最长的大陆'热点'火山链--沿着澳大利亚的东侧。当你沿着这条巨大的链子投去目光时，你会发现昆士兰的火山，如玻璃屋山和特威德火山，它们是每年有无数当地人和游客访问的'盾牌火山'。"来自澳大利亚东部火山（新南威尔士州的南德瓦）的冰冻熔岩的显微图像。实际图像宽度为25毫米。由岩浆运输的小晶体解锁了东澳大利亚巨型火山链的喷发历史。资料来源：Al-TaminiTapu博士。特威德火山中巨大的、长寿的熔岩喷发可能削弱了热点，并导致南部较年轻的火山变得更小、更短寿。"这表明随着大陆在被削弱的热点上的移动而引起的变化，"塔普博士说。特里萨-乌比德副教授说，随着岩浆产量的减弱，火山内部变得更加复杂，喷发出充满复杂晶体的熔岩。"这些小英雄掌握着火山内部如何运作的秘密，并告诉我们，晚期的澳大利亚火山充满了岩浆袋，或水库，"Ubide博士说。"随着这些冷却下来，变得更加粘稠，产生喷发变得更加困难，而喷发可能更具爆炸性。我们发现，新的、更热的、富含气体的岩浆的到来就像一瓶摇晃的气泡饮料，导致岩浆中的压力增加，并最终导致喷发。"澳大利亚的死火山'热点火山'为研究人员提供了一个独特的实验室，以研究导致全球火山爆发的过程。数千万年的侵蚀作用使研究人员能够接触到完整的熔岩序列，而这些熔岩在更近的火山中可能难以接触到，这使他们有机会重建火山的内部结构。"这特别重要，因为地球上有许多活跃的热点，包括在太平洋和大西洋，以及在其他大陆，如美国的黄石火山。这些地区的火山产生了大量的熔岩，在我们的星球和大气层的演变中具有重要的作用--所以有一个真实世界的'娃娃家'来玩耍，观察随着时间和岩浆供应的变化是非常有用的。我们的研究显示了地球内部热异常的强度在我们的星球及其景观数百万年的演变中的根本作用。对这些死火山的重建可以帮助更好地理解全球范围内的大陆热点火山。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362037.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362037.htm

从熔岩到生命 科学家探究地球早期高度氧化的岩浆海洋

从熔岩到生命科学家探究地球早期高度氧化的岩浆海洋研究提供了有关早期地球大气层的新见解，表明它是由氧化态比以前认为的更高的岩浆海洋中的脱气挥发物形成的。研究发现，早期地球岩浆海洋的Fe3+含量是今天上地幔的十倍，从而形成了富含二氧化碳和二氧化硫的大气层。陆地行星的大气层一直被认为是由内部的挥发物脱气形成的，其成分主要受地幔氧化态的控制。要了解地幔氧化态，地幔中亚铁（Fe2+）和铁（Fe3+）的丰度是关键，因为地幔氧化态随这两种铁氧化物的相对丰度而变化。图像中心的明亮区域表示淬火金属熔体，周围的灰色区域表示淬火硅酸盐熔体。样品被封装在石墨囊中，在加热实验中转变为金刚石。资料来源：爱媛大学地球动力研究中心地幔氧化状态和研究结果日本爱媛大学领导的一项实验研究表明，在相当于下地幔深度的高压条件下，金属饱和岩浆中通过Fe2+的氧化还原歧化形成Fe3+的效率比以前想象的要高。在这一反应中，Fe3+和金属铁（Fe0）由2Fe2+生成，Fe0偏析到地核中增加了残余岩浆中Fe3+的含量及其氧化态。实验结果表明，地核形成时地球岩浆海洋中的Fe3+含量比现在的上地幔高出约一个数量级。对早期地球岩浆洋的影响这表明岩浆洋在地核形成后的氧化性比现在的地幔强得多，这种高氧化性岩浆的挥发物脱气形成的大气应该富含二氧化碳和二氧化硫。此外，作者还发现，根据地质记录的推断，估计的地球岩浆海洋氧化态可以解释40多亿年前的哈代岩浆的氧化态。由于生物分子在富含二氧化碳的大气中的形成效率相当低，作者推测地球形成后还原物质的后期增殖在提供生物可用有机分子和形成宜居环境方面发挥了重要作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378841.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378841.htm

重写地球早期历史：科学家在原始岩浆中发现高氧化铁

重写地球早期历史：科学家在原始岩浆中发现高氧化铁一项新的研究表明，早期地球岩浆海洋的氧化程度明显更高，导致大气中富含二氧化碳和二氧化硫。这可能阻碍了生物大分子的形成，表明后期还原物质的增殖对宜居性至关重要。爱媛大学领导的一项实验研究表明，在相当于下地幔深度的高压条件下，通过金属饱和岩浆中Fe2+的氧化还原歧化形成Fe3+的效率比以前想象的要高。在这一反应中，Fe3+和金属铁（Fe0）由2Fe2+形成，Fe0偏析到地核中增加了残余岩浆中Fe3+的含量及其氧化态。图片中心的亮区为淬火金属熔体，周围的灰色区域为淬火硅酸盐熔体。样品被封装在石墨囊中，在加热实验中转变为金刚石。资料来源：爱媛大学地球动力研究中心实验结果表明，地核形成时地球岩浆海洋中的Fe3+含量比现在的上地幔高出约一个数量级。这表明岩芯形成后的岩浆洋比现在的地幔氧化性强得多，这种高氧化性岩浆中的挥发物脱气形成的大气可能富含二氧化碳和二氧化硫。此外，作者还发现，根据地质记录的推断，估计的地球岩浆海洋氧化态可以解释40多亿年前的哈代岩浆的氧化态。由于生物分子在富含二氧化碳的大气中的形成效率相当低，作者推测地球形成后还原物质的后期增殖在提供生物可用有机分子和形成宜居环境方面发挥了重要作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375363.htm