火山是地球内部熔岩能量的释放,能量从哪来的?

2025-04-16 03:24:08
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火山是地球内部熔岩能量的释放,能量来自火山爆发

以往人们普遍认为,地球上的火山主要是由地下深处的地幔层或者板块碰撞俯冲的区域的岩浆在压力下逐渐上升至地表并喷出所形成的,并且在活跃或休眠的火山下面有一个充满高温熔岩的空间,这个空间与更深处的岩浆发源地是相通的;但是,最近随着超级火山的发现以及科学家们的进一步研究,证明了地球上很多大型火山特别是超级火山下面被称之为冷岩浆储层的空间里存在大量的固体岩浆和岩浆结晶物,而不是炽热的液态岩浆,这就意味着超级火山爆发前,需要从深处的岩浆发源地产生大量的炽热熔岩来加热冷岩浆储层使其中的物质融化,目前人们正在研究这一过程和造成这种机制的原理,以及如何预测超级火山未来的活动。在经典火山模型中,活火山下面的岩浆储层里拥有一块沸腾的液体团,里面的岩浆不断上涌来到地面。但2014年,俄勒冈州立大学的亚当肯特和加利福尼亚大学戴维斯分校的卡里库珀从多个火山喷出的岩浆所凝结的岩石中的微小晶体里得出结论,认为包括黄石国家公园的火山在内,地球上很多大型火山岩浆储层里面的岩浆99%的时候都处在相对低温的状态,在这种状态下,岩浆不是处于经典熔融态,而是一种无法喷发的糊状物。根据最新的理论模型,火山主要分为以下两种喷发机制:地幔热点和板块俯冲。
根据亚利桑那州立大学的地质学家克里斯蒂蒂尔的观点,第一种火山,如黄石国家公园,其喷发原理是地幔中的高温岩浆从热点涌出并进入地壳,这些熔融态岩浆从下部的熔岩通道涌入冷岩浆储层,加热了整个岩浆库并熔化了当中的晶体,在该过程中还增大了岩浆库中的压力,从而将熔岩送到地表,引发了火山的喷发。

这说明了超级火山更加倾向于岩浆库为相对低温固态的特点,也意味着在爆发前岩浆库里存在大量的固态熔岩,而这些固态熔岩是在火山爆发前不久才转化为炽热的熔融态岩浆。根据库珀的研究可以推断出超级过山系统里的固态熔岩在喷发前40年左右才开始液化,最短也需要几年时间,给能量聚集提供时间