水+岩漿=火山爆發？研究發現，岩漿含水量越高，火山越容易噴發
在世界各地，目前有
40
到
50
座火山
已經在噴發或者處於
“蠢蠢欲動”的不安分狀態，
數億人面臨著這些活火山帶來的
潛在
危險。然而，儘管火山爆發對人類構成了嚴重
威脅
，但人類仍然無法可靠地預測它們
的噴發
，
無法在火山噴發前發出警告，留給人們足夠的時間去撤離。
準確可靠的預測仍然是一個難以捉摸的目標，這主要是因為火山學家在岩漿到達地表之前，並沒有完全瞭解火山下面岩漿的自然動力學和過程。現在，由
美國
史密森尼博物館的
研究員
彼得
·
巴克
（
Peter Buck
）
、火山學家丹
·
拉斯穆森
（
Dan Rasmussen
）
領導的一項新研究的結果，可能會讓專家們在準確預測火山爆發方面更進一步。
這項發表在《科學》
（
Science
）
雜誌上
的新研究指出，
對於世界上最常見的火山型別來說，
岩漿的含水量越高，火山的岩漿儲存量往往越高，火山越容易噴發
。
拉斯穆森
認為，
這項研究將岩漿儲存的
量
與水聯絡起來，這一點很重要，因為水在很大程度上引發並助長了噴發。他解釋說，水驅動噴發的方式類似於二氧化碳如何使搖動的汽水瓶爆炸。
很多人可能會納悶，水和岩漿怎麼會能共存？然而這正好是火山爆發的關鍵，在火山內部的高壓高溫之下，水能
溶解在火山下面的岩漿中
，這些裹挾著水分的岩漿就像一頭被壓抑在牢籠中的猛獸，一旦被釋放將會大殺四方。
當火山下的岩漿的壓力達到極限，或者在火山口內開啟一個薄弱的突破口，內部的壓力就會突然釋放，就像被搖晃過的汽水瓶被突然開啟，
就會形成氣泡，這些氣泡會導致岩漿上升並噴出火山
。
岩漿中的水分含量越高，意味著氣泡越多，可能爆發得越猛烈。
拉斯穆森說：
“
這些
研究
結果使我們更接近於瞭解火山下岩漿儲存的物理條件，這是更準確地預測噴發所需的各種詳細的基於物理的模型的一個重要組成部分。
”
經過多年的野外工作、地球化學分析和文獻回顧，拉斯穆森
的
團隊能夠根據估計的岩漿水含量，繪製出來自世界各地的
28
座火山的估計岩漿儲存
量
。結果非常清楚：岩漿儲層的含水量與其儲層
量
密切相關。換句話說，
含有更多水的岩漿傾向於儲存
量更大
。
研究還表明，岩漿的含水量是控制其
儲存量
的原因，而不僅僅是與之相關。該團隊透過檢測與地幔中含水岩漿形成有關的化學示蹤劑的存在，展示了這種因果關係。拉斯穆森
認為，
如果儲存
量
決定了岩漿的含水量，它仍然可以在我們觀察到的含水量和
儲存量
之間建立關聯，但它不會產生我們發現的岩漿初始含水量的化學示蹤劑。
至於含水量如何決定岩漿的儲存深度，拉斯穆森和他的合著者認為，這與一種稱為脫氣的過程有關，在脫氣過程中，與岩漿混合的水形成氣泡。當穿過地殼上升的岩漿開始脫氣時，它會變得更加
黏稠
，研究人員認為這會導致岩漿上升緩慢和停滯。
水含量在很大程度上控制岩漿儲存
量
的證據推翻了當今該領域最廣泛接受的解釋，即岩漿透過地殼裂縫上升，因為熔融岩石比周圍地殼更具浮力，在其儲存深度處沉降，因為它達到中性浮力，而岩漿的浮力並不比周圍環境強。
拉斯穆森說，這項研究的下一步是看看這些發現是否適用於其他地質環境中的火山，如夏威夷群島等熱點火山或東非等裂谷火山。除了這項研究的延伸之外，還有一個更大的問題：
“
如果岩漿水含量控制著岩漿的儲存
量
，那麼是什麼控制著岩漿
的
水含量？
”
科學家們還需要做更多的研究工作，去尋找這個問題的答案。這個問題的答案裡，或許潛藏著能讓科學家們更早更精準預測火山噴發的秘密，又或者，科學家們也許可以透過控制岩漿的水含量，將活火山牢牢地
“封印”起來。
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