作者：尼古拉·諾森戈
深入活火山中心鑽探聽起來可能很危險，但一組科學家表示，這可能對保護義大利城市那不勒斯免受潛在的毀滅性火山爆發至關重要。
下月初，研究人員將開始在義大利南部的巨大火山構造坎皮佛萊格瑞（Campi Flegrei）內部採集岩石樣本並安裝地下感測器。他們希望瞭解岩漿的儲存位置以及可能預示火山爆發的跡象。坎皮佛萊格瑞上次爆發是在1538年，該地區的地面在過去40年中一直在隆起，導致人們擔心未來幾十年內會再次爆發。
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但批評者表示，該專案地點離那不勒斯太近，可能導致汙染、地震或爆炸。“選址毫無意義，”那不勒斯大學地球化學教授貝內代託·德·維沃說。
坎皮佛萊格瑞被認為形成於39,000年前，當時一次大規模的火山爆發導致地面在一個位於岩漿房上方的13公里寬的區域內塌陷。由此產生的碗狀凹陷，被稱為火山口，沿著那不勒斯灣的海岸延伸，是陸地上大量火山口和蒸汽裂縫的所在地。
科學家估計，岩漿位於火山口表面以下至少7,000米處，但對坎皮佛萊格瑞或類似的火山知之甚少。“火山口是唯一可能造成真正具有全球性後果的災難性火山爆發的火山，但我們對它們的瞭解仍然很少，”義大利國家地球物理和火山學研究所的那不勒斯地球物理學家、專案協調員朱塞佩·德·納塔萊說。
深層熱量
為了更多地瞭解這座火山，研究人員計劃在巴尼奧利（Bagnoli）鑽一口井，巴尼奧利是那不勒斯附近火山口東部的一個前工業區。在10月初開始的專案試點階段，德·納塔萊的團隊將目標定為達到500米的深度。下一階段是在同一地點鑽一口4,000米深的井，計劃於2011年春季開始。
透過測量岩石溫度隨深度的升高情況，研究人員希望更精確地定位岩漿中心。鑽孔光纖感測器將測量地震活動、溫度和地面變形，並將連線到地面站，以定期監測火山口的活動。
探測活火山內部4,000米並非易事：預計溫度將高達500-600攝氏度。“以前從未有類似的專案面臨如此高的溫度，”德·納塔萊說。研究人員將使用國際大陸科學鑽探計劃（ICDP）提供的鑽機，ICDP是一個政府間研究聯盟，它與歐盟、德國科學基金會和義大利坎帕尼亞地區政府共同資助該專案，火山口就位於該地區。
在相對較淺的深度達到如此高的溫度，這可能成為其他研究領域的機遇。在3,000米以下，研究人員預計會發現超臨界流體，這種流體在水溫高於沸點但在如此大的壓力下以至於無法變成蒸汽時形成。“儘管這項技術仍處於實驗階段，但這種流體有一天可能會被提取出來並用於地熱發電廠，與傳統地熱相比，效率可以提高十倍，”德·納塔萊說。
地震危險
但德·維沃說，該專案存在風險。冰島的一個類似專案，也由ICDP贊助，去年因意外地在僅2,100米深處發現了岩漿而停止。如此接近地表發現岩漿理論上可能會導致井內爆炸或引發小地震，這在靠近大城市的地方可能很危險。他補充說，鑽探可能會透過將重金屬和其他有毒化合物帶到地表來再次汙染舊工業場地。
德·維沃說，在更靠近坎皮佛萊格瑞火山口中心且遠離那不勒斯的地方鑽探將提供更多資料，而不會危及城市人口。“如果目標是研究火山口的結構，為什麼要遠離其中心鑽探，而中心實際上是在西邊，靠近波佐利鎮？”他問道。
德·納塔萊回應說，在波佐利附近鑽探不如在擬議地點有趣，因為它只會讓研究人員研究塌陷的岩層，而不是其化學成分和溫度的分層影像。他還排除了撞擊岩漿房的可能性。“如果如此淺的深度有岩漿，我們會知道的，因為它會引起更強烈的地表活動，”他說。“我們離一個大城市如此之近，這需要我們注意，但這正是我們想知道火山在未來幾十年內將如何演變的原因。”