世界不思議

世界上最活躍的火山源頭可能最終被確定了


夏威夷的基拉韋厄火山(The Kīlauea volcano)據說是世界上最活躍的火山,但我們仍然不知道它是如何誕生的。

新的研究表示,原始的岩漿發源地位於熱點下方 90 多公里處。 雖然之前在基拉韋厄火山下的研究中發現了兩個淺岩漿室,但還是不能夠完全解釋這座火山噴出的所有液態岩石。

在 2014 年使用了地震波探測到一個更大的岩漿室,大約 11 公里深(即 6.8 英里),但現在看來,最開始的岩漿室位在更深的地方。

從大島東南側挖出的古代火山岩碎片進行的一項新分析表示,基拉韋厄火山是從接近 100 公里深的火山碎屑流中誕生的。

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大約在 21 萬到 28 萬年前的某個時間點,太平洋板塊發生了移動,一股岩漿向上沖入大海中。隨著滾燙的液體冷卻和凝固,它形成了一個巨大的「盾牌」,在大約 10 萬年前穿過了海浪。

就這樣誕生了基拉韋厄火山,但從這個熱點噴出的原始岩石就非常難找到,因為它們被埋在許多較新的熔岩層之下。在目前研究中所挖掘出來的火成岩,讓我們看到了火山的深處和遙遠的過去。

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以前,人們認為基拉韋厄火山是因固體岩石部分熱點的熱量融化所形成的。

然而,這項新研究沒有證據支持這一假設。收集到的岩石被發現含有一套稀土元素,模型表明這些元素只能以一種特定的方式形成。

基拉韋厄火山似乎最初是通過分級結晶形成的,而不是部分的融化。該術語描述了在岩漿深池中產生的晶體,這些晶體以後不會與殘留的熔體發生反應。

來自於主要作者,澳大利亞莫納什大學的地質學家 勞拉.米勒(Laura Miller)的解釋:「我們通過實驗工作探索了這些樣本的形成,其中包括了在高溫(> 1100 ˚C)和高壓(> 3 GPa)下熔化合成岩石,並且通過使用一種新的方法來模擬它們的稀土元素濃度。」

「我們發現這些樣品只能通過石榴石的結晶和去除(部分結晶)形成。」

石榴石是一種晶體,當岩漿在地殼下超過 90 多公里處承受高壓和高溫時,就會形成。它的存在解釋了基拉韋厄岩石成分所必需的,這事實表明了最初的噴發來自相似的深度。

或者可能更深。實驗表明,石榴石可以在地殼下 150 公里的深處結晶。

夏威夷群島的發源地可能沒有那麼深,但新的發現表明基拉韋厄的管道並不像我們曾經想像的那麼表面。

米勒說:「這是一個挑戰,對於目前認為部分結晶只是一個淺層過程的觀點來說,並表明深(> 90 公里)岩漿室的發展是夏威夷火山誕生的一個重要早期階段。」

世界其他地方的火山,例如維蘇威火山(Mount Vesuvius),也顯示出晶體形成時間,這表明「長期存在的深層」岩漿庫隱藏在地表下。 然而,基拉韋厄的原始岩漿室似乎比大多數岩漿室來得深。

然而,為什麼會這樣,現在仍然是個謎。

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