为什么茂纳洛亚火山和夏威夷其他火山与众不同

为夏威夷茂纳洛亚火山近 40 年来的首次喷发提供能量的岩浆，与其他火山的岩浆相比，不太可能引起爆炸性喷发

以下文章经许可转载自 The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。

夏威夷的茂纳洛亚火山是世界上最大的活火山，开始喷发出发光的岩石喷泉并从裂缝中溢出熔岩，这是自近四十年以来首次喷发，始于 2022 年 11 月 27 日。

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熔岩从哪里来？

我们询问了加比·拉斯克，她是加州大学圣地亚哥分校的地球物理学家，曾领导首批绘制夏威夷群岛火山深层管道系统的项目之一，请她解释一下。

从茂纳洛亚火山喷出的岩浆来自一系列岩浆房，这些岩浆房位于地表以下约 1 至 25 英里（2 至 40 公里）处。这些岩浆房只是岩浆和气体的临时储存场所，并不是岩浆最初的来源地。

岩浆的起源更深，在地球地幔中，可能超过 620 英里（1,000 公里）深。一些科学家甚至推测，岩浆来自 1,800 英里（2,900 公里）的深度，即地幔与地核的交界处。

地壳由构造板块构成，这些板块以与指甲生长速度大致相同的速度缓慢移动。火山通常发生在这些板块彼此远离或一个板块推到另一个板块下方的地方。但火山也可能位于板块的中间，例如夏威夷的火山就位于太平洋板块中。

太平洋板块的地壳和地幔在向西北方向移动时，会在不同的地方破裂。在夏威夷下方，岩浆可以穿过裂缝向上移动，为地表不同的火山供料。毛伊岛的哈雷阿卡拉火山也发生了同样的事情，上次喷发大约在 250 年前。

科学家推测，地幔不是由均匀的岩石构成的。相反，地幔岩石类型的差异导致其在不同温度下熔化。地幔岩石在某些地方是固态的，而在另一些地方则开始熔化。

部分熔化的岩石变得具有浮力并向上升向地表。上升的地幔岩石构成了地幔柱。由于岩石上升时上覆压力减小，它会熔化得越来越多，最终聚集在岩浆房中。如果地表存在足够大的开口，并且岩浆房中聚集了足够的火山气体，岩浆就会在火山爆发中被推到地表。

我参与的研究团队进行的地震成像显示，夏威夷的地幔柱来自地幔深处。

但地幔柱不是一些概念图中显示的直管。相反，它具有曲折和转弯，最初来自东南方向，但随着地幔柱到达较浅的地幔，然后转向夏威夷的西部。太平洋板块的裂缝随后将岩浆向上引导至夏威夷岛下方的岩浆房。

夏威夷位于大洋板块的中心。事实上，它是地球上最孤立的火山热点，远离任何板块边界。

大洋岩浆与大陆岩浆非常不同。它具有不同的化学成分，流动性也更好。因此，岩浆不太容易堵塞火山喷口，而堵塞火山喷口最终会导致更具爆炸性的火山活动。

热成像显示了茂纳洛亚火山的爆发，爆发始于当地时间 2022 年 11 月 27 日晚上 11:30 左右。温度以摄氏度为单位。图片来源：美国地质调查局

火山活动通过许多不同的仪器进行监测。

也许最容易理解的是 GPS。科学家使用 GPS 的方式与日常生活中的用法不同。它可以检测到几厘米的微小位移。在火山上，GPS 检测到的任何地表向上运动都表明有东西从下方向上推。

更灵敏的是倾斜仪，本质上与人们用来在墙上挂画的水平仪相同。火山坡度上倾斜度的任何变化都表明火山正在“呼吸”，同样是由于下方的岩浆移动所致。

一个非常重要的工具是监测地震活动。

像夏威夷这样的火山通过大型地震仪网络进行监测。下方岩浆的任何移动都会引起震动，这些震动会被地震仪接收到。在茂纳洛亚火山爆发前几周，科学家注意到震动来自越来越浅的深度，表明岩浆正在上升，可能即将爆发。这使科学家能够向公众发出警告。

监测火山活动的其他方法包括对喷气孔（火山气体逸出的孔洞或裂缝）逸出的气体进行化学分析。如果成分发生变化或活动增加，则清楚地表明火山正在发生变化。

本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。