一项新的研究证实，夏威夷大型的、剧烈的喷发就源于基拉韦厄火山顶峰下方。
根据对过去 50 年熔岩流的化学示踪剂分析，基拉韦厄火山的近期喷发由两个小型熔岩库（岩浆）供能。结果表明，基拉韦厄火山也利用了更深层的来源，因为较浅的岩浆房太小，无法解释自 1983 年以来流过岛屿表面的所有熔岩。
“岩浆的量非常小，”该研究的主要作者，美国地质调查局位于丹佛的地质学家亚伦·皮特鲁斯卡说。“你必须有来自下方的持续的新熔体 [岩浆] 供应，因为火山本身无法提供自 1983 年以来喷发的所有物质。”
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皮特鲁斯卡告诉《生命科学》，两个岩浆房的大小加起来不到半立方公里（0.12 立方英里）的熔岩。自 1983 年当前喷发开始以来，基拉韦厄火山喷出了大约八倍的熔岩量，即约 4 立方公里（近 1 立方英里）的熔岩。
皮特鲁斯卡和他的合作者通过分析基拉韦厄火山熔岩中的铅同位素，定位了地下的岩浆房。这些同位素是具有不同中子数的铅原子，它们追踪熔岩在喷发前在地下移动的历史。“铅同位素比率就像在岩浆进入浅层管道系统之前印在岩浆上的指纹，”皮特鲁斯卡说。“当你开始积累大量的分析数据时，你可以看到铅同位素比率的模式。”
图片来源：亚伦·皮特鲁斯卡/EPSL
皮特鲁斯卡说，基拉韦厄火山是一座具有两种非常不同的铅同位素比率的火山。具有较高铅同位素比率的熔岩来自哈雷茂茂火山口，而具有较低比率的熔岩则在火山口边缘附近喷发。（基拉韦厄火山顶部是一个被称为火山口的深坑，它在 1790 年被剧烈的火山爆发炸开。）
不同的铅同位素表明，基拉韦厄火山顶峰下有两个岩浆源。“解释这一现象的唯一方法是存在两个孤立的、不同的岩浆体，”皮特鲁斯卡说。
与夏威夷所有火山一样，基拉韦厄火山喷发的更深层来源是海洋地壳下的地幔柱，他说。科学家认为，这个柱状物是从地球深处升起的炽热岩石团，现在正在燃烧地壳，形成夏威夷的火山岛链。
化学成分与火山的地球物理调查相符，这些调查在基拉韦厄火山顶峰下的相同位置发现了岩浆房。“我们现在正朝着一个关于基拉韦厄火山如何工作以及地表下是什么样子的通用模型靠拢，”夏威夷火山观测站的地质学家迈克尔·波兰说，他没有参与这项研究。
一个岩浆库位于哈雷茂茂火山口下方不到 1.2 英里（2 公里）处，该火山口于 2008 年出现了一个沸腾的熔岩湖。另一个岩浆库稍深且较大，位于火山口南缘下方约 1.2 至 2.4 英里（2 至 4 公里）处。
波兰和皮特鲁斯卡都指出，单独的地球物理测量表明，岩浆房比化学示踪所显示的要大一些。这可能意味着熔岩比化学分析显示的要多。但现在许多研究人员认为，在基拉韦厄火山下方的火山岩浆库中，岩石更像是泥泞的粥，是温暖的晶体被岩浆包围的混合物。
皮特鲁斯卡说：“地球化学家看到的是系统的流体部分，而地球物理学家可能看到的是岩浆的运动以及这些热的、可变形的晶体。”“我认为这解释了 [大小] 估计之间的差异。”
研究人员于 2015 年 3 月在期刊《地球和行星科学快报》上发表了他们的研究。
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