冰岛火山爆发的真正原因是什么？

新的研究结果表明，2021 年冰岛雷克雅未克半岛的火山爆发涉及地壳形成的岩浆，而不是直接来自地幔，这推翻了之前的假设。地球化学分析表明，熔岩的来源是地壳，在近期全球其他火山喷发中也观察到类似的岩浆行为。

起初，人们认为雷克雅未克半岛最近的熔岩是直接从地幔中喷发出来的，但地球化学证据显示，这些岩浆来自 2021 年开始的"法格拉德尔斯菲亚尔大火"导致的地壳地下熔化。这是来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所、乌普萨拉大学地球科学系和雷克雅未克冰岛大学的国际团队的研究人员发现的。

2024 年 4 月，熔岩从 Sundhnúkur 火山口附近的厚熔岩堆中喷出。图片来源：Valentin Troll

通过对喷发岩浆进行定时取样，可以对地球化学信号进行详细的时间序列分析。分析结果表明，岩浆在地壳中停留了一段时间后开始喷发，这与最初关于岩浆直接从地幔上升的假设形成了鲜明对比。国际研究小组于 7 月31日在《自然》杂志上发表了这一研究成果。

研究小组一直在研究除冰岛以外的其他近期火山爆发的玄武岩熔岩。这些火山包括 2021 年加那利群岛拉帕尔马岛上的塔霍加伊特火山喷发和 2022 年夏威夷毛纳罗亚火山喷发。他们在拉帕尔马岛下面发现了类似的岩浆池。

第一作者、斯克里普斯海洋学研究所地球科学教授詹姆斯-戴（James Day）说："系统的熔岩采样以及随后在实验室中对成分变化的分析，有助于破译火山深处的馈源。这有点像定期测量某人的血液。在这种情况下，火山的'血液'就是熔融岩浆，它们从火山中喷涌而出，蔚为壮观。"

乌普萨拉大学岩石学教授 Valentin Troll。资料来源：Mikael Wallerstedt

具体地说，以前的研究表明，法格拉德尔斯菲亚尔大火是从地表喷发的，与地壳没有相互作用。研究小组利用锇元素的同位素组成来了解火山下面发生了什么。地球可分为一系列地层。最深的部分是金属内核。最浅的层是大气层、海洋和岩石地壳。

人类生活在地壳上，地壳中主要是花岗岩或玄武岩等岩石类型，如冰岛的熔岩。地核和地壳之间是巨大的地幔。地幔层是熔化产生岩浆的地方，这些岩浆为冰岛等地的火山提供了原料。 锇是一种非常贵重的金属，就像铂或钯一样。锇的特别之处在于，它的一种同位素是由另一种贵重金属铼的放射性衰变产生的。由于这两种元素在熔化过程中的表现不同，其中一种元素铼在地壳中富集，而另一种元素铼则不富集。

研究小组能够证明，2021 年的熔岩受到了地壳的污染，而 2022 年的熔岩则没有。他们的结论是，最早的熔岩在喷发前一定汇集在地壳中，而后来的喷发则利用了预先存在的路径到达地表。

乌普萨拉大学地球科学系教授瓦伦丁-特罗尔（Valentin Troll）是这项研究的共同作者，也是最近在《新星》（Terra Nova）杂志上发表的一项研究的主要作者，该研究调查了雷克雅未克火山地区的岩浆管道系统。

雷克雅未克半岛的火山爆发现在可能还在继续，虽然这对被疏散的格林达维克镇居民来说是毁灭性的，但这些事件将为我们提供一个重要的科学信息宝库，让我们了解熔岩区是如何形成的，以及岩浆是如何从地球内部迁移到地表的。

编译自/ScitechDaily