作者：尼古拉·诺森戈
深入活火山中心钻探听起来可能很危险，但一组科学家表示，这可能对保护意大利城市那不勒斯免受潜在的毁灭性火山爆发至关重要。
下月初，研究人员将开始在意大利南部的巨大火山构造坎皮佛莱格瑞（Campi Flegrei）内部采集岩石样本并安装地下传感器。他们希望了解岩浆的储存位置以及可能预示火山爆发的迹象。坎皮佛莱格瑞上次爆发是在1538年，该地区的地面在过去40年中一直在隆起，导致人们担心未来几十年内会再次爆发。
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但批评者表示，该项目地点离那不勒斯太近，可能导致污染、地震或爆炸。“选址毫无意义，”那不勒斯大学地球化学教授贝内代托·德·维沃说。
坎皮佛莱格瑞被认为形成于39,000年前，当时一次大规模的火山爆发导致地面在一个位于岩浆房上方的13公里宽的区域内塌陷。由此产生的碗状凹陷，被称为火山口，沿着那不勒斯湾的海岸延伸，是陆地上大量火山口和蒸汽裂缝的所在地。
科学家估计，岩浆位于火山口表面以下至少7,000米处，但对坎皮佛莱格瑞或类似的火山知之甚少。“火山口是唯一可能造成真正具有全球性后果的灾难性火山爆发的火山，但我们对它们的了解仍然很少，”意大利国家地球物理和火山学研究所的那不勒斯地球物理学家、项目协调员朱塞佩·德·纳塔莱说。
深层热量
为了更多地了解这座火山，研究人员计划在巴尼奥利（Bagnoli）钻一口井，巴尼奥利是那不勒斯附近火山口东部的一个前工业区。在10月初开始的项目试点阶段，德·纳塔莱的团队将目标定为达到500米的深度。下一阶段是在同一地点钻一口4,000米深的井，计划于2011年春季开始。
通过测量岩石温度随深度的升高情况，研究人员希望更精确地定位岩浆中心。钻孔光纤传感器将测量地震活动、温度和地面变形，并将连接到地面站，以定期监测火山口的活动。
探测活火山内部4,000米并非易事：预计温度将高达500-600摄氏度。“以前从未有类似的项目面临如此高的温度，”德·纳塔莱说。研究人员将使用国际大陆科学钻探计划（ICDP）提供的钻机，ICDP是一个政府间研究联盟，它与欧盟、德国科学基金会和意大利坎帕尼亚地区政府共同资助该项目，火山口就位于该地区。
在相对较浅的深度达到如此高的温度，这可能成为其他研究领域的机遇。在3,000米以下，研究人员预计会发现超临界流体，这种流体在水温高于沸点但在如此大的压力下以至于无法变成蒸汽时形成。“尽管这项技术仍处于实验阶段，但这种流体有一天可能会被提取出来并用于地热发电厂，与传统地热相比，效率可以提高十倍，”德·纳塔莱说。
地震危险
但德·维沃说，该项目存在风险。冰岛的一个类似项目，也由ICDP赞助，去年因意外地在仅2,100米深处发现了岩浆而停止。如此接近地表发现岩浆理论上可能会导致井内爆炸或引发小地震，这在靠近大城市的地方可能很危险。他补充说，钻探可能会通过将重金属和其他有毒化合物带到地表来再次污染旧工业场地。
德·维沃说，在更靠近坎皮佛莱格瑞火山口中心且远离那不勒斯的地方钻探将提供更多数据，而不会危及城市人口。“如果目标是研究火山口的结构，为什么要远离其中心钻探，而中心实际上是在西边，靠近波佐利镇？”他问道。
德·纳塔莱回应说，在波佐利附近钻探不如在拟议地点有趣，因为它只会让研究人员研究塌陷的岩层，而不是其化学成分和温度的分层图像。他还排除了撞击岩浆房的可能性。“如果如此浅的深度有岩浆，我们会知道的，因为它会引起更强烈的地表活动，”他说。“我们离一个大城市如此之近，这需要我们注意，但这正是我们想知道火山在未来几十年内将如何演变的原因。”