火山何時噴發 實驗找到新解

【記者沙莉/編譯】

澳洲墨爾本蒙納士大學(Monash University)地質學家克魯登(Sandy Cruden)表示,科學家以明膠、雷射和水進行模擬實驗,研究岩漿在地殼岩石層中移動的途徑,偶然發現了一個先前未知的火山噴發潛在誘因。此一發現對於提高火山噴發預測的準確性是一個重要指標。

科學家在罐子裡注入2層不同強度的豬皮明膠來模擬地殼,並在明膠內注射微小的螢光顆粒,之後往罐中注入有顏色的水來模仿上升的岩漿。他們以雷射光掃射明膠時顆粒會發光,因此可用高速攝影機捕捉畫面。

當岩漿沿著裂縫垂直上升,到達上層明膠後轉為水平流動,在兩個明膠層之間行進。他解釋,岩漿沿垂直裂縫上升稱「爬岩牆」,之後沿水平方向移動稱「爬窗台」,如此行進的原因是一個「經典地質學問題」。

他們觀察到崩潰的岩牆,這表示壓力顯著下降。克魯登說,目前已知火山的一側坍塌時,岩漿庫受到的壓力會減少,而引發火山噴發。但是,這是首次發現,「窗台」形成過程中「岩牆」壓力驟降會導致火山噴發。

他表示,岩漿中充滿氣體,「就像香檳或可樂」,噴發過程就像搖動汽水瓶,再打開蓋子,壓力下降導致形成氣泡並噴發泡沫流。不過,實驗是採用水,所以沒有產生一個火山狀的爆炸。他們計算了壓力大小發現,在自然環境中等同的條件足以產生噴發。

克魯登說,這一發現對預測火山何時爆發有重大意義,例如:2010年冰島的埃亞菲亞德拉冰蓋火山噴發之前就形成了「岩牆」和「窗台」。他指出,火山學家已發現一些噴發前的徵兆,但科學家需要再研究其形成過程。而此實驗有助於理解噴發背後因素,以便更準確地預測火山何時噴發。◇

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