欧洲最活跃的火山可能有一个秘密的起源
埃特纳山几十年来一直吸引着地质学家的兴趣。这座位于意大利西西里岛上的高耸火山是欧洲最活跃的火山,每年喷发几次,但科学家们从未完全理解它是如何形成的。现在,洛桑大学(UNIL)的研究人员提出了一种新的解释,这可能会改变这一现状。他们的研究表明,埃特纳山可能是通过一种罕见的火山过程形成的,与地球上其他大型火山的形成机制截然不同,使其成为独一无二的火山。埃特纳山已有超过500,000年的历史,海拔超过3,000米(9,800英尺),长期以来,它的形成无法纳入现有的火山形成模型中。这些新发现发表在《地球物理研究杂志 - 固体地球》上,是与卡塔尼亚的意大利国家地球物理与火山研究所的安娜·罗莎·科萨罗合作开发的。这项研究还可能帮助科学家改进在意大利卡塔尼亚进行的火山风险评估。为什么埃特纳山与其他火山不匹配火山形成的过程是地球上熔岩从地幔上升到表面并固化。传统上,地质学家根据岩浆的生成方式将火山分为三大类:在两个板块之间的边界,板块分离并允许地幔物质上升和融化,从而形成新的海洋底床;在俯冲带,其中一个板块下沉到另一个板块之下,水被带入地幔降低了周围岩石的熔点,从而产生岩浆,形成像日本富士山这样的爆炸性火山;在板块中间,异常热的地幔物质上升,形成称为热点的地方,产生夏威夷或留尼汪岛这样的火山岛链。埃特纳山并不完全符合任何一种火山类型。虽然它坐落在一个俯冲带附近,但它的岩浆化学成分更接近那些形成于热点上的火山,尽管该区域下方并没有热点。西西里岛下方的隐秘岩浆源研究人员提出,埃特纳山是由位于表面以下大约80公里(50英里)上层地幔中的小岩浆块供应的。这种岩浆并不是在喷发之前形成,而是可能在长时间内保持在原地,随后被推向上方。根据研究,非洲和欧亚板块之间的碰撞逐渐将这些岩浆块运输到表面。随着俯冲带附近的板块弯曲,出现了裂缝,使岩浆可以像从海绵中挤出的液体一样通过地壳上升。这一机制可能解释了埃特纳山的异常化学成分和其频繁喷发的悠久历史。可能的第四类火山研究团队认为,埃特纳山可能属于一个鲜为人知的第四类火山,称为“小热点”火山。2006年,日本地质学家首次确定了小热点火山,这些小型海底火山为已经存在于地球上层地幔附近的岩浆块提供了证据,这一概念最早是在1960年代提出的。在此之前,这一过程仅与相对较小的火山结构相关。洛桑大学地球科学与环境系教授、研究主要作者塞巴斯蒂安·皮莱特解释道:“我们的研究表明,埃特纳山可能通过类似于生成小热点海底火山的机制形成。这是意想不到的,因为这种过程以前只在非常小的火山结构中观察到,通常海拔不超过几百米。而相比之下,埃特纳山是一个大型层状火山,其活动始于大约500,000年前,现在高耸于海平面以上超过3,000米。如果这一假设是正确的,它可能会扩展科学家对火山形成的理解,并鼓励研究人员在世界其他地方寻找类似的地质过程。科学家如何检验这一理论为了研究埃特纳山的历史,研究人员分析了大约500,000年间的火山活动岩石样本。通过重建埃特纳山岩浆的化学演变并与实验数据进行比较,他们发现尽管周围的构造环境发生变化,火山岩浆的成分却保持了显著的稳定。这些结果支持了这样的观点:供给埃特纳山的岩浆已经存在于上层地幔中,并且到达表面的岩浆量主要由构造板块的运动控制。这些发现共同强化了埃特纳山的火山活动由与小热点火山相同的基础过程驱动的案例。
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