地球地震和火山喷发的大部分发生在太平洋周围的一个狭窄区域,称为“火环”。科学家才刚刚开始理解为什么这种构造爆炸性如此局限。
一项新的研究发现了部分答案,原因是为什么火环和世界各地的其他火山弧发生在它们所做的狭窄空间中。
它与复杂和不同的食谱有关液体,热岩浆和冷却水结合在地壳下面,引起火山喷发。
研究人员已经知道数十年来,弯曲火山或火山弧的链(例如阿拉斯加沿岸的阿留申群岛)形成了构造板相互作用。
英格兰牛津大学的菲利普·英格兰(Phillip England)说:“已经认可了将近50年的火山弧形形成的一台海洋板块在另一个海洋板上下沉。”
英格兰说:“但是,尽管已经提出了许多模型,但没有一个人能够解释火山弧的位置和狭窄。”
科学家确实知道为什么沿这些火山弧的峰爆发非常暴力。熔融的岩石含有高比例的水,作为过热气体,为爆炸提供了动力。另外,水的存在降低了岩石的熔化温度,这有助于从固体岩石到热液体岩浆的转化 - 必要火山的成分。
牛津大学的理查德·卡兹(Richard Katz)说:“大多数先前对火山起源的解释都表明,这种'湿'熔化负责启动火山。”
但是,事实证明水与熔融岩在地球地幔的相当广阔的地区,因此水的存在并不能解释为什么火山链如此狭窄。
卡茨说:“我们注意到火山分布中存在非常简单的几何模式,这为正在发生的事情提供了有力的线索。”
在该地区使用热传输的数学模型两个板碰撞,牛津队表明,只有在火山位于少数几个狭窄区域上方,在没有水的情况下,地幔融化似乎是矛盾的,才能解释观察到的几何模式。
这些有限的无水岩石融化,然后将一条小径穿过地球地面到地面,然后爆炸性的水岩浆随之而来,允许发生剧烈的爆发。
除了举办毁灭性喷发外,火山链还为地球的演变提供了有价值的线索,因为它们是巨大的化学工厂的表面表达,其中熔融的岩石与地幔分离以固化为我们所生活的地壳,并从中散发出大量的气体。
Katz,英格兰及其同事现在打算研究其结果对火山链深处的化学过程的影响。
这些发现发表在10月7日的《自然》杂志上。
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