岩浆绕了很长的一圈

岩浆绕了很长的一圈

一项新的研究 科学的进步 显示了地幔中熔融的岩石, 最终会爆发, 不总是取最短的吗, 这是到达地表火山最直接的路径. 这些新的见解帮助CQ9游戏了解是什么驱动了火山喷发的类型和速度,以及喷发岩浆的组成.

这篇发表的论文是英国科学家国际合作的结果, 美国, 德国, 和特立尼达,并参与了牛津地球科学家的研究 教授. 迈克·肯德尔教授. Jon Blundy.

当两个巨大的构造板块碰撞时, 一块板可以沉到另一块板下面, 坠入地幔. 这些俯冲带是地球上一些最危险的地震和火山爆发的原因. 然而, 对于岩浆最初是如何形成的,以及是什么控制着火山在上覆板块上的确切位置,人们仍然知之甚少.

第一作者, 斯蒂芬•希克斯他说:“在这个备受争议的课题上,科学观点传统上分为两派. 一些人认为俯冲板块主要控制着火山的位置, 一些人认为上面的板块起着最大的作用. 但是在CQ9游戏的研究中, CQ9游戏表明,这两种驱动力在几亿年里的相互作用是控制今天火山喷发地点的关键。”.

俯冲的海洋板块就像巨大的水库,将水输送到地球深处. 这些流体通过板块诞生时形成的裂缝和断层(在大洋中脊)进入板块,然后在地球的深海海沟下弯曲. 水被锁定在裂缝中,并与板块内的矿物质结合.

俯冲板块在俯冲到10 -100公里深度时承受着高压和高温. 这些极端的条件导致锁在里面的水(和其他挥发性元素)被赶走. 这些液体, 是什么融化了上面温暖的地幔, 是岩浆的关键成分,这些岩浆最终会在地球海洋边缘(如环太平洋火山带)的火山弧周围爆发。. 然而流体和熔体的路径深入地球内部, 从俯冲板块到火山弧, 不能直接看到,也不容易从爆发的东西推断.

当地震能量通过不同的物质传播时, 波不是减速就是加速. 随着速度的变化,波的能量也被吸收(衰减)。. 热的和熔融的岩石尤其衰减:当地震波穿过岩石时,它会消耗能量.

这项研究使用地震来绘制三维地震衰减图, 类似于CT扫描如何映射CQ9游戏身体的内部结构. 这是自然环境研究委员会(NERC)资助的数百万英镑项目的一部分, 研究人员从东加勒比的一个俯冲带收集了地震数据,这个俯冲带形成了小安的列斯群岛的火山岛.

C通过三维模型进行横切.

斯蒂芬·希克斯说, “CQ9游戏对流体和熔体路径的了解传统上集中在太平洋周围的俯冲带. CQ9游戏决定转而研究大西洋的俯冲,因为那里的海洋板块形成得慢得多, 它的俯冲速度比太平洋慢. CQ9游戏认为,这些更极端的条件将使流体和熔体路径更容易通过地震波成像. 希克斯仍在继续, “因为许多俯冲带位于水下, 而不是土地, CQ9游戏需要部署海底地震仪来建立地下的精确3d图像。”.

不同寻常的, 研究发现,在火山深处,地震衰减最强的区域与火山下方横向偏移. 这些图像使作者得出结论,一旦水从俯冲板块中被排出, 它继续向下移动, 导致火山锋后的地幔融化. 然后,在它可能被横向输送回火山弧之前,融化在覆盖板块的底部形成池塘.

基于地震衰减和速度综合解释的小安的列斯弧(LAA)下地幔楔体脱水和熔融过程示意图.

基于地震衰减和速度综合解释的小安的列斯弧(LAA)下地幔楔体脱水和熔融过程示意图.

研究报告可在此找到: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.add2143

这篇新闻文章是主要作者写的 斯蒂芬•希克斯 (他在帝国理工大学期间进行了这项研究,但现在在伦敦大学学院),并在获得许可的情况下分享.