世界上最活躍火山的來源可能最終被查明

夏威夷的基拉韋厄火山據說是世界上最活躍的火山，但我們仍然不知道它是如何誕生的。

新的研究表明，最初的岩漿子宮位於熱點下方 90 多公里處。雖然之前研究雖然在基拉韋厄火山下方發現了兩個淺層岩漿室，但它們的大小不足以解釋這座火山噴出的所有液態岩石。

更大的腔室，深約11公里（即 6.8 英里），是在 2014 年使用地震波探測到的，但現在看來原來的岩漿房位於更深的地方。

對從大島東南側挖出的古代火山岩碎片進行的新分析表明，基拉韋厄火山誕生於近 100 公里深的火山碎屑物質池中。

之間的某個時候21萬年前和28萬年前太平洋板塊發生移動，一股岩漿向上沖入大海。當滾燙的液體冷卻並凝固時，它形成了一個巨大的“盾'衝破了海浪大約10萬年前。

基拉韋厄火山就這樣誕生了，但從這個熱點噴出的原始岩石非常難以找到，因為它們被埋在無數層較新的熔岩下方。目前的研究中挖出的火成岩讓我們得以前所未有地一睹這座火山深厚而遙遠的過去。

以前，人們認為基拉韋厄火山是由堅硬的岩石形成的部分熔化來自熱點的熱量。

然而，新研究並沒有發現任何證據支持這個假設。收集到的岩石被發現含有一套稀土元素，模型顯示這些元素只能以特定的方式形成。

基拉韋厄火山似乎不是部分融化，而是最初由分級結晶。本術語描述在岩漿深池中形成晶體，隨後不會與殘餘熔體反應。

「我們透過實驗工作探索了這些樣本的形成，其中涉及在高溫（> 1,100 ℃）和壓力（> 3 GPa）下熔化合成岩石，並使用一種新方法來模擬其稀土元素濃度，”主要作者、地質學家勞拉米勒 (Laura Miller) 解釋道來自澳洲莫納什大學。

“我們發現樣品只能通過石榴石的結晶和去除（分級結晶）形成。”

石榴石是一種晶體，當岩漿在地殼以下 90 多公里處受到高壓和高溫時就會形成。事實上，需要它的存在來解釋基拉韋厄火山的岩石成分，這表明最初的噴發來自相似的深度。

或者可能更深。實驗表明，石榴石可以在地殼以下 150 公里深處結晶。

夏威夷群島的原始源頭可能沒那麼深，但新發現表明基拉韋厄的管道並不像我們曾經想像的那麼淺。

“這挑戰了目前的觀點，即分步結晶只是一個淺層過程，並表明深層（> 90公里）岩漿室的發展是夏威夷火山誕生的重要早期階段，”米勒說。

世界其他地方的其他火山，如維蘇威火山，也顯示出晶體形成時間，表明存在“長久的深沉的「隱藏在地表下的岩漿庫。然而基拉韋厄火山最初的岩漿庫似乎比大多數岩漿庫都要深得多。

為什麼會這樣，目前仍然是個謎。

該研究發表於自然通訊。