一項新的研究證實，夏威夷大型的、劇烈的噴發就源於基拉韋厄火山頂峰下方。
根據對過去 50 年熔岩流的化學示蹤劑分析，基拉韋厄火山的近期噴發由兩個小型熔岩庫（岩漿）供能。結果表明，基拉韋厄火山也利用了更深層的來源，因為較淺的岩漿房太小，無法解釋自 1983 年以來流過島嶼表面的所有熔岩。
“岩漿的量非常小，”該研究的主要作者，美國地質調查局位於丹佛的地質學家亞倫·皮特魯斯卡說。“你必須有來自下方的持續的新熔體 [岩漿] 供應，因為火山本身無法提供自 1983 年以來噴發的所有物質。”
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皮特魯斯卡告訴《生命科學》，兩個岩漿房的大小加起來不到半立方公里（0.12 立方英里）的熔岩。自 1983 年當前噴發開始以來，基拉韋厄火山噴出了大約八倍的熔岩量，即約 4 立方公里（近 1 立方英里）的熔岩。
皮特魯斯卡和他的合作者透過分析基拉韋厄火山熔岩中的鉛同位素，定位了地下的岩漿房。這些同位素是具有不同中子數的鉛原子，它們追蹤熔岩在噴發前在地下移動的歷史。“鉛同位素比率就像在岩漿進入淺層管道系統之前印在岩漿上的指紋，”皮特魯斯卡說。“當你開始積累大量的分析資料時，你可以看到鉛同位素比率的模式。”
圖片來源：亞倫·皮特魯斯卡/EPSL
皮特魯斯卡說，基拉韋厄火山是一座具有兩種非常不同的鉛同位素比率的火山。具有較高鉛同位素比率的熔岩來自哈雷茂茂火山口，而具有較低比率的熔岩則在火山口邊緣附近噴發。（基拉韋厄火山頂部是一個被稱為火山口的深坑，它在 1790 年被劇烈的火山爆發炸開。）
不同的鉛同位素表明，基拉韋厄火山頂峰下有兩個岩漿源。“解釋這一現象的唯一方法是存在兩個孤立的、不同的岩漿體，”皮特魯斯卡說。
與夏威夷所有火山一樣，基拉韋厄火山噴發的更深層來源是海洋地殼下的地幔柱，他說。科學家認為，這個柱狀物是從地球深處升起的熾熱岩石團，現在正在燃燒地殼，形成夏威夷的火山島鏈。
化學成分與火山的地球物理調查相符，這些調查在基拉韋厄火山頂峰下的相同位置發現了岩漿房。“我們現在正朝著一個關於基拉韋厄火山如何工作以及地表下是什麼樣子的通用模型靠攏，”夏威夷火山觀測站的地質學家邁克爾·波蘭說，他沒有參與這項研究。
一個岩漿庫位於哈雷茂茂火山口下方不到 1.2 英里（2 公里）處，該火山口於 2008 年出現了一個沸騰的熔岩湖。另一個岩漿庫稍深且較大，位於火山口南緣下方約 1.2 至 2.4 英里（2 至 4 公里）處。
波蘭和皮特魯斯卡都指出，單獨的地球物理測量表明，岩漿房比化學示蹤所顯示的要大一些。這可能意味著熔岩比化學分析顯示的要多。但現在許多研究人員認為，在基拉韋厄火山下方的火山岩漿庫中，岩石更像是泥濘的粥，是溫暖的晶體被岩漿包圍的混合物。
皮特魯斯卡說：“地球化學家看到的是系統的流體部分，而地球物理學家可能看到的是岩漿的運動以及這些熱的、可變形的晶體。”“我認為這解釋了 [大小] 估計之間的差異。”
研究人員於 2015 年 3 月在期刊《地球和行星科學快報》上發表了他們的研究。
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