冰島的火山噴發(fā)將燃燒幾個世紀。它們是科學發(fā)現(xiàn)的溫床

親身體驗火山噴發(fā)，就是見證大自然的原始力量。如果您想親自看一看，冰島地理位置優(yōu)越為了它。自 2021 年以來，靠近雷克雅未克的雷克雅內斯半島發(fā)生了七次噴發(fā)。

冰島最近的這些火山噴發(fā)引起了地球科學家的關注像我一樣.火山噴發(fā)幫助我們以令人難以置信的細節(jié)了解火山是如何運作的。我的團隊一直在從雷克雅內斯半島噴發(fā)的熔巖中采集樣本，并發(fā)現(xiàn)了一些有趣的結果。

我們的一項研究結果表明，第一次噴發(fā)的巖漿聚集在島嶼表面之下，在那里它積累了壯觀噴發(fā)的能量。這種最初的火山活動爆發(fā)使得更多的火山噴發(fā)更容易隨之而來。

為什么冰島被稱為火之國？

冰島這個島國有時被稱為“冰與火之國”。早期的定居者目睹了幾次大的“火災”——或火山噴發(fā)雷克雅內斯半島.

之后大約，800年雷克雅內斯半島沒有火山事件，F(xiàn)agradalsfjall火山咆哮著栩栩如生在2021年3月19日。然后，在 2022 年和 2023 年，F(xiàn)agradalsfjall 又發(fā)生了兩次離散火山事件。隨后，在 2023 年和 2024 年，Sundhnúkur 裂縫系統(tǒng)向西又發(fā)生了四次噴發(fā)。

雖然這些噴發(fā)提供了令人難以置信的奇觀，但它們也具有造成嚴重破壞的力量。

最近的松德努庫爾火山噴發(fā)威脅著漁鎮(zhèn)格林達維克、斯瓦森吉的地熱發(fā)電廠和冰島首屈一指的旅游目的地：地熱溫泉藍色瀉湖.

熔巖在格林達維克的城鎮(zhèn)范圍內噴發(fā)，只有人造護堤防止了進一步的破壞。

是什么讓冰島如此火山活躍？

冰島是地球上一個獨特的地方。它是淹沒在大西洋中心的巨大火山鏈的一部分，冰島暴露在海面之上。

這條火山鏈被稱為大西洋中脊，它在板塊構造中起著至關重要的作用。

板塊構造描述了構成地殼的巨大、堅硬的板塊如何相互滑過、滑入和滑入和滑入。他們的行為慢慢地重塑了地球表面。

在某些地方，板塊碰撞形成像喜馬拉雅山脈一樣的山脈。在其他地方，一個板塊滑到另一個板塊下，形成火山和地震，就像在日本一樣。

在南大西洋和北冰洋之間的大西洋中脊上，板塊拉開，使熔融的巖漿涌入。這些巖漿凝固成火山殼，并形成構造板塊的新部分。

地質學家還發(fā)現(xiàn)了一種浮力、熱的巖石物質羽流從深處升起在與冰島下方的大西洋中脊相交的地球上。

這種羽流，以及大西洋中部和南部的其他幾種類似羽流，可能引發(fā)了大西洋盆地的形成超過2億年前。

與大西洋中脊相關的板塊構造和冰島下方炎熱的巖石羽流共同構成了冰島的火山。

科學家們已經(jīng)能夠證明，雷克雅內斯半島以前的噴發(fā)在時間或空間上都不是隨機的。相反，它們發(fā)生在持續(xù)幾個世紀的時期，并且沿著相同的火山帶.

這些模式表明，當巨大的構造力將雷克雅內斯半島拉開時，就會發(fā)生這些火山時期?？雌饋恚m然板塊均勻地分開，但雷克雅內斯山脊段的火山活動會隨著時間的推移而波動。

是什么推動了火山噴發(fā)？

許多團體，包括我的來自冰島的同事，幾乎每天都在收集噴發(fā)的熔巖。收集的樣本提供了火山噴發(fā)的重要科學時間序列。

獲取火山時間序列就像定期抽取某人的血液以了解他們的醫(yī)療狀況。然而，在這種情況下，血液是熾熱的熔巖。

一初步研究2022 年的另一個研究小組提出，地?！貧は碌墓腆w地質層——正在融化以滋養(yǎng)冰島的熔巖，并且熔巖的化學成分隨著時間的推移而變化。

他們認為，這些變化與地幔中融化發(fā)生的地點和時間有關。

2024年7月我和我的研究團隊發(fā)表了使用敏感的化學方法對噴發(fā)的熔巖進行更長的時間序列，這有助于我們了解熔巖的成分和起源。

人們在冰島居住的玄武巖層延伸到約9英里（15公里）的深度。它是地殼的一部分。

位于地殼正下方的地幔是獨特的——它主要由以下部分組成橄欖石等礦物質那形成一種叫做橄欖巖的巖石.為這些火山噴發(fā)提供營養(yǎng)的巖漿來自地幔橄欖巖。

這我的團隊使用的化學方法透露，第一批巖漿這些噴發(fā)從地幔中升起，但被困在地表以下。巖漿室長達一年。腔室壁上的巖石融化到巖漿中，我們在分析中可以看到它們的痕跡。

我們的研究還表明，巖漿從坐在巖漿室中獲得了水、二氧化碳和其他氣體。這些水和氣體使巖漿能夠積聚足夠的壓力來突破地表。和噴發(fā)如熔巖。

巖漿在地殼中聚集會引發(fā)爆炸性噴發(fā)——就像冰島或冰島的噴發(fā)一樣，這是噴發(fā)的開始加那利群島的拉帕爾馬2021 年可能需要這種類型的池化。

我們對未來可能期待什么？

歷史告訴研究人員，這些火山噴發(fā)可能會持續(xù)很長時間?；鹕矫扛魩啄昃蜁ㄆ趪姲l(fā)一次，每次噴發(fā)數(shù)天到數(shù)月，噴發(fā)時間長達幾百年。

一代又一代的地質學家和火山學家可能會在冰島開創(chuàng)他們的職業(yè)生涯，數(shù)以百萬計的地質游客將體驗到令人難以忘懷的美麗噴發(fā)。

隨著所有這些火山噴發(fā)，冰島人將不得不適應.熔巖流可能會破壞基礎設施，例如Svartsengi 地熱發(fā)電廠，火山氣體會導致健康問題。

Fagradalsfjall 和 Sundhnúkur 火山噴發(fā)已經(jīng)為科學家提供了大量數(shù)據(jù)和關于火山如何運作的見解。

繼續(xù)對雷克雅內斯半島的火山活動進行研究，將幫助科學家了解火山噴發(fā)的方式、時間和原因，并更好地管理與火山共存相關的危害。

詹姆斯·戴，地球科學教授，加州大學圣地亞哥分校

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