<p>這些發(fā)現(xiàn)是基于東加勒比地區(qū)構造板塊邊界的數(shù)據(jù)得出的。這些結果有助于我們了解火山噴發(fā)的類型和速度，以及噴發(fā)巖漿的組成。它們還可以幫助我們理解為什么有些火山比其他火山更活躍，以及為什么火山活動會隨著時間而變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>我們表明，這兩種驅動力在數(shù)億年里的相互作用是控制今天火山爆發(fā)地點的關鍵。</p> <p><br />斯蒂芬&middot;?？怂共┦?lt;/p> <p><br />地球科學與工程系</p> <p><br />當兩個巨大的構造板塊碰撞時，一個板塊會下沉或俯沖到另一個板塊下面，墜入地球的地幔，釋放水并融化。板塊相互摩擦，熔化的物質上升形成巖漿，這些俯沖帶是地球上一些最危險的地震和爆炸性火山爆發(fā)的原因。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，對于巖漿是如何在地下形成的，以及是什么控制了火山在上覆板塊頂部的確切位置，人們仍然知之甚少。</p> <p>&nbsp;</p> <p>現(xiàn)在，發(fā)表在《科學進展》上的一項新研究表明，上升的巖漿最終噴發(fā)，并不總是通過最短、最直接的路徑到達地表的火山。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究的主要作者斯蒂芬&middot;?？怂共┦吭诘蹏砉W院地球科學與工程系進行了這項研究，目前在倫敦大學學院工作。他說:&ldquo;在這個備受爭議的課題上，科學界的觀點傳統(tǒng)上分為兩派。一些人認為俯沖板塊主要控制火山的位置，另一些人認為上覆板塊起著最大的作用。但在我們的研究中，我們表明，這兩種驅動力在數(shù)億年里的相互作用是控制今天爆發(fā)地點的關鍵。&rdquo;</p> <p><img src="https://media0.giphy.com/media/6KiHHO07AwB7uyAm21/100.gif?cid=dda24d504khzrje9gcp1qc1lmv3whcy2puv2jvpkt7qdrtwe&amp;rid=100.gif&amp;ct=g" alt="GIF by Elevated Locals" width="160" height="100" />&nbsp;</p> <p>在壓力下</p> <p><br />俯沖的海洋板塊就像巨大的水庫，將水輸送到地球深處。這些流體通過板塊誕生時形成的裂縫和斷層進入板塊，然后在地球的深海海溝下彎曲。水被鎖定在裂縫中，并與板塊內的礦物質結合。</p> <p>&nbsp;</p> <p>俯沖板塊在俯沖到10到100公里深的時候承受著高壓和高溫。這些極端的條件導致鎖在里面的水和其他揮發(fā)性元素被趕走。這些流體融化了上面溫暖的地幔，是巖漿的關鍵成分，這些巖漿最終在地球海洋邊緣的火山弧周圍爆發(fā)，比如環(huán)太平洋火山帶。然而，流體和熔體在地球深處，從俯沖板塊到火山弧的路徑，既不能直接看到，也不容易從噴發(fā)的東西中推斷出來。</p> <p>&nbsp;</p> <p>我們的發(fā)現(xiàn)為我們提供了火山爆發(fā)背后的重要線索，并可以幫助我們更好地了解火山下面的巖漿庫是在哪里形成和補充的。</p> <p><br />Saskia Goes教授</p> <p><br />地球科學與工程系</p> <p><br />為了進行這項研究，研究人員使用地震數(shù)據(jù)繪制了三維地震吸收圖，類似于CT掃描繪制我們身體內部結構的方式。當?shù)卣鹉芰看┻^不同的物質時，地震波不是減速就是加速。隨著速度的變化，波的能量也隨之消散。熱的和熔融的巖石尤其衰減:當?shù)卣鸩ù┻^巖石時，它會消耗能量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該團隊從東加勒比的一個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，他們使用海底地震儀構建了地下的精確3D圖像。</p> <p>&nbsp;</p> <p>不同尋常的是，該研究發(fā)現(xiàn)，在火山深處，地震衰減最強的區(qū)域從火山下面的側面被抵消了。這些圖像使作者得出結論，一旦水從俯沖板塊中被排出，它就會進一步向下攜帶，導致火山前沿后面的地幔融化。然后，熔化物在上面的板塊底部聚集在一起，然后可能被運送回火山弧。<img src="https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded-images/schematic-subduction-zone-interpretation_1675442655090_x2.jpg?r=5322" alt="Diagram showing magma flows under the ground" width="808" height="558" />&nbsp;</p> <p>研究人員使用地震數(shù)據(jù)繪制了三維地震吸收圖，類似于CT掃描繪制我們的身體</p> <p><br />研究報告的合著者、帝國理工大學地球科學與工程系的Saskia Goes教授說:&ldquo;我們對流體和熔體路徑的認識傳統(tǒng)上集中在太平洋周圍的俯沖帶。我們決定轉而研究大西洋的俯沖，因為那里的大洋板塊形成得慢得多，伴隨著更多的斷層作用，它的俯沖比太平洋慢得多。我們認為，這些更極端的條件將使流體和熔體路徑更容易通過地震波成像。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們的發(fā)現(xiàn)為我們提供了關于火山爆發(fā)背后過程的重要線索，并可以幫助我們更好地了解火山下面的巖漿庫是在哪里形成和補充的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇發(fā)表的論文是來自英國、美國、德國和特立尼達的科學家之間的國際合作的結果。<img src="https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded-images/shutterstock-1901846101_1675442772364_x2.jpg?r=2966" alt="Up close photo of bright orange magma flowing along a black surface" width="808" height="325" />&nbsp;</p> <p>了解巖漿有助于我們了解火山活動</p> <p><br />這項研究由UKRI下屬的自然環(huán)境研究委員會(NERC)資助。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Hicks等人于2023年2月1日發(fā)表在《科學進展》上的&ldquo;Slab到弧后到弧:流體和熔融途徑通過小安的列斯群島下的地幔楔&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>主要和最后的圖像:Shutterstock</p> <p>&nbsp;</p> <p>GIF和圖表:Hicks等人。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>