在黃石公園之下發現兩個巨大的巖漿庫

2021-02-15 宇宙解碼

　以間歇趵突泉和溫泉聞名美國黃石國家地質公園，在其地層之下存在一個驅動著全球火山大噴發的火山熱點。地球物理學家們獲取了該地區完整的地下構造影像資料發現，與先前預計不同，在這個

火山熱點之下存在兩個巖漿庫。

　　美國鹽湖城猶他大學的地震學家 Hsin-Hua Huang說道：「最主要的是我們在下地殼區域發現了深度和規模都更大的巖漿庫。」

    科學界已經承認了地幔柱的作用，它的存在能夠把熔化的巖石從地幔深部帶到地表之下60km的位置。同時研究也發現在地表之下10km的位置存在一個儲量大約10000立方千米的巖漿庫。而如今科學家在地下20km和50km之間發現了一個比之前大4.5倍的淺層巖漿庫。「他們發現了在地幔柱和淺層巖漿庫之間缺少的一環。」美國地質調查局黃石火山觀測站的地球物理學家Peter Cervelli如是說。

    這個發現本身並沒有增加火山噴發的可能性，因為它是被一個空的淺層巖漿庫所驅動的。它最近的一次噴發是在64萬年前發生的，所以我們更應該擔心的是與時劇增的地震威脅。但是深層巖漿庫的存在並不是意味著淺層庫會被反覆補充。加州理工學院的地球物理學家Victor Tsa說道：「有了額外的巖漿庫不能說明該火山會在短時間內爆發。」Victor Tsa作為新發現的合作者，他們的研究也解決了一個長時間困擾科學家的關於火山爆發模式模擬的問題，這就是在玄武巖熱流的深層巖漿庫裡，富鐵和富鎂巖石為淺層巖漿庫提供了包括富含矽元素的流紋巖等物源。

    科學家用地震儀來測量地震噪聲以此來獲取地殼聲波圖譜。因為當地震經過液體物質時，地震波將會減弱，所以他們將三種低速波段區域解釋為巖漿庫的存在(即使這些巖漿庫大部分為固態巖石，只有少部分為流動的液體)。遠源地震有助於獲取諸如地幔柱的深層構造資料，而近源地震有助於研究淺層巖漿庫。Hsin-Hua Huang認為他的研究首次獲取了關於地球中部和深部的巖漿庫數據。他的研究團隊在美國地球探測計劃(ESUA)的支持下用11臺地震儀監聽地球深源地震，用69臺地震儀從全國地震網絡中收集淺源地震的資料數據。

    萊斯大學的地球物理學家Alan Levander認為這項研究是對巖漿系統徹底，完整的研究，同時他也指出這項研究也為今後的研究提供了更好的方向和素材。隨著北美板塊以每年幾釐米的速度向西運動，他希望可以目睹兩個隨著板塊運動的巖漿庫向西運動來補償地幔柱的缺失，但實際上它們是向東運動的，正如他說的：「很明顯，巖漿庫沒有按照我們的預期來運動」。

    然而Hsin-Hua Huang說隨著正在進行的關於巖漿系統的粗略研究，模型模擬科學家嘗試明確過去火山噴發中巖漿的流動和巖漿庫所處位置的意義。這樣一來，他們就將獲得更好的用於建模的數據資料。

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