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为什么超级毁灭性超级火山如此罕见?

怀俄明州一座超级火山黄石公园的地热活动。(图片版权所有)罗伯特·西切蒂(robert cicchetti/Shutterstock)

最强大、最具破坏性的火山喷发——被称为超级喷发——可能需要数百万年才能形成,因为岩浆不会喷发,而是缓慢地流入系统,一项新的研究发现,

研究人员发现,超级喷发是由地壳深处大型储层的岩浆缓慢而稳定地滴入更靠近地表的小型储层触发的,他们说,

反过来,大型储层从其下面的层吸收热岩浆,这是地球的地幔,研究人员说。他们补充说,储层将岩浆保持在部分熔融的岩石状态,并像海绵一样储存起来。[大爆炸:历史上最具破坏性的10座火山]

由于研究人员无法实际前往这些大型水库,他们进行了一系列数值模拟,以更好地了解这一过程。他们说,研究结果表明,大型火山岩储层是产生地球上已知最大规模火山喷发的必要条件。

然而,由于岩浆滴流太慢,超级火山喷发可能需要数百万年的时间。

这一发现解释了为什么超级火山喷发很少而且相距甚远-例如,世界上最大的超级火山之一的黄石火山,在大约200万年前、120万年前和64万年前喷发,

是地球内部的四个主要层。(Jakinnboaz/Shutterstock)

研究人员说,这一发现还可能揭示为什么其他火山爆发的频率更高、强度更大。这是因为储存在地壳上部的岩浆数量决定了火山爆发的频率和规模。

小喷发的物质排放量小于0.2立方英里(1立方公里),定期发生-每年,如果不是每天,研究人员说。但超级喷发,喷发出数百立方英里的物质,是罕见的,它们相隔数十万年。

“我们目前的理解告诉我们,热岩浆可以从地壳下部注入地表附近较冷的环境,”研究合著者Wim Degruyter,英国卡迪夫大学地球动力学讲师在一份声明中说此时,岩浆既可以喷发,也可以冷却到岩浆凝固而不发生喷发的程度,德格鲁伊特说:“我们的研究表明,关键在于地表以下更大的储层能够缓慢地提高地壳上部的温度,使其更容易储存岩浆。”研究人员说,当地壳完全成熟时,巨大的储层能够在上地壳中形成,因此我们看到非常强烈的喷发。

例如,早期的研究表明,黄石下地壳上部的储层与较深的岩浆池相连。研究人员说,较深的岩浆库位于地表以下约12英里至28英里(19至45英里)处,可能含有足够的岩浆,足以填满大峡谷11次以上。

“我们的计算似乎与黄石公园的观测结果一致,”Degruyter补充道。

研究发表在5月29日的《自然地球科学》杂志上。

是关于生命科学的原始文章。

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