巖漿粘度的早期指標(biāo)可能有助于預(yù)測(cè)火山的噴發(fā)方式
2018年在夏威夷的基拉韋厄火山噴發(fā)為科學(xué)家提供了前所未有的機(jī)會(huì),可以確定有助于預(yù)測(cè)未來(lái)噴發(fā)危險(xiǎn)的新因素。
火山內(nèi)巖漿的性質(zhì)會(huì)影響火山噴發(fā)的方式。特別是,這種熔融巖石的粘度是影響噴發(fā)對(duì)附近社區(qū)的危害性的主要因素。
非常粘稠的巖漿與更強(qiáng)大的爆炸有關(guān),因?yàn)樗鼈兛梢宰柚箽怏w通過(guò)通風(fēng)孔逸出,從而使壓力在火山的管道系統(tǒng)中累積。另一方面,擠出更多粘性的巖漿會(huì)導(dǎo)致熔巖流移動(dòng)較慢。
卡內(nèi)基的戴安娜·羅曼解釋說(shuō):“但是巖漿粘度通常只能在噴發(fā)之后很好地定量,而不是事先定量。” “因此,我們一直在努力尋找?guī)r漿粘度的早期跡象,以幫助預(yù)測(cè)火山的噴發(fā)方式。”
她領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)新工作,確定了噴發(fā)前可以測(cè)量的巖漿粘度指標(biāo)。這可以幫助科學(xué)家和應(yīng)急管理人員了解未來(lái)爆發(fā)的可能模式。研究結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。
2018年的事件包括自1960年以來(lái)在基拉韋厄較低的東裂谷地區(qū)的第一次噴發(fā)活動(dòng)。24處裂縫中的第一處始于5月初,噴發(fā)持續(xù)了整整三個(gè)月。這種情況為許多研究人員提供了前所未有的信息獲取渠道,其中包括Roman及其同事-慕尼黑路德維希-馬克西米利安斯大學(xué)的Arianna Soldati和Don Dingwell,夏威夷州夏威夷大學(xué)的布魯斯•霍頓以及地質(zhì)調(diào)查局的Brian Shiro夏威夷火山天文臺(tái)。
該事件提供了大量有關(guān)高粘度和低粘度巖漿行為的數(shù)據(jù),以及有關(guān)基拉韋厄火山基巖下噴發(fā)前應(yīng)力的大量數(shù)據(jù)。
構(gòu)造和火山活動(dòng)導(dǎo)致在構(gòu)成地殼的巖石中形成稱為斷層的裂縫。當(dāng)?shù)刭|(zhì)應(yīng)力導(dǎo)致這些斷層彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),地學(xué)家會(huì)使用地震儀器測(cè)量斷層的3-D方向和運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)研究2018年基勞亞下東裂谷帶發(fā)生的情況,羅曼及其同事確定了在火山爆發(fā)之前和期間,下東裂谷帶斷層運(yùn)動(dòng)的方向可以用來(lái)估計(jì)火山爆發(fā)期間巖漿上升的粘性。先驗(yàn)的動(dòng)蕩。
羅曼解釋說(shuō):“我們能夠證明,通過(guò)強(qiáng)大的監(jiān)控,我們可以將火山管道系統(tǒng)中的壓力和壓力與粘性更大的巖漿的地下運(yùn)動(dòng)系起來(lái)。” “這將使監(jiān)測(cè)專(zhuān)家能夠更好地預(yù)測(cè)基拉韋厄火山等火山的爆發(fā)行為,并提前制定應(yīng)對(duì)策略。”