科学家们发现了一大块熔岩位于托斯卡纳深处，即便这一地区在地表上显示出与此类系统相关的线索较少。研究人员使用一种名为环境噪音断层成像的地震成像方法，检测到了约6,000立方公里的火山流体，埋藏在距地表8至15公里的深度。（6,000立方公里的体积相当于24亿个标准奥林匹克游泳池的体积。）这个国际团队包括来自日内瓦大学（UNIGE）、地球科学与地球资源研究所（CNR-IGG）、以及国家地球物理与火山研究所（INGV）的科学家。他们的研究结果发表在《通讯地球与环境》上，可能还帮助研究人员定位与深层熔融活动相关的地热储库、锂矿藏和稀土元素。 没有明显警示的巨大熔岩系统 世界上一些最著名的火山地区，包括美国的黄石国家公园、印度尼西亚的多巴湖和新西兰的陶波湖，均坐落在含有数千立方公里熔融材料的熔岩储存区之上。科学家们通常通过地表的可见或可测证据来识别这些系统。这些线索可包括古老的喷发沉积物、火山口、地面上升或下沉、以及逸散的气体。然而，当这些迹象缺失时，即便是大量的熔岩也可能在地壳中未被发现。这似乎在托斯卡纳也发生了。来自UNIGE的研究人员与地球科学与地球资源研究所（IGG-CNR）及国家地球物理与火山研究所（INGV）的专家合作，在大陆地壳内绘制了大约6,000立方公里的火山流体。新识别的材料在托斯卡纳的深度范围为8至15公里。 没有当前的火山威胁 在地质时间尺度上，这样大小的熔岩体理论上可以在超级火山的形成中发挥作用。然而，研究人员强调，该系统目前并不构成威胁。“我们知道从北到南跨越托斯卡纳的这一地区是地热活跃的，但我们并没有意识到它包含如此庞大的熔岩体，大小可与黄石等超级火山系统相媲美，”研究的首席作者、UNIGE地球科学系副教授马特奥·卢皮解释道。 使用地球背景噪声作为地下X光 团队通过环境噪音断层成像定位了熔岩，这是一种地震学家常用的技术，用于研究隐藏在地表下的结构。该方法通过分析海浪、风和人为活动持续产生的微弱震动，像“X光”一样揭示地壳的情况。当这些震动穿过地面时，地表的地震仪记录波动传播的速度。研究人员为此研究部署了大约60个高分辨率传感器。地震波在经过异常热或部分熔融的材料时通常会减速。通过识别波动传播速度较低的区域，研究人员能够准确确定熔岩的可能位置。然后他们结合测量结果，创建了研究区域地下结构的三维重建。 地热能源和关键矿物的新工具 这一发现的意义超越了对托斯卡纳地质的理解。因为环境噪音断层成像可以相对快速且低成本地调查大规模地下区域，因此它可能提供了一种有用的方法来寻找地热能源和矿产资源。深层熔融系统通常与锂和稀土元素的矿藏相关。这些材料对于电动车电池和能源转型所需的其他组件越来越重要。“这些结果对基础研究和实际应用都非常重要，例如定位地热储库或富含锂和稀土元素的矿藏，这些矿藏在电动车电池中使用。除了其巨大的科学兴趣外，这些研究还表明，断层成像通过快速且低成本地探索地下，可能成为能源转型的有用工具，”马特奥·卢皮总结道。