地球最大活火山喷发前发生了什么

美国地质调查局科学家Kendra Lynn和合作者研究显示，2022年夏威夷冒纳罗亚火山（Mauna Loa）喷发前，其破火山口下有持续两个月的岩浆侵入期。研究结果增进了对该火山机制的理解，或有助于帮助全球科学家更准确地预测火山活动。相关研究11月13日发表于《自然—通讯》。

冒纳罗亚火山是组成夏威夷岛的五座火山中的一座，也是地球上最大的活火山。在休眠38年后，该火山于2022年11月27日开始喷发，火山活动持续了13天。该火山在这次新喷发前的几十年里一直有间歇性扰动；然而，人们很难区分这种扰动和火山喷发前乃至最终升级为喷发的信号。1984年的上一次喷发发生在现代监测网络安装之前，这也让解读持续数月的前兆扰动变得更加困难。

Lynn和合作者利用多学科数据集带来了对2022年喷发的新认知。他们通过研究喷发熔岩的组成和形成，测量气体羽流数据，以及监测地震数据和地面形变，追踪了冒纳罗亚火山前兆扰动的时空演化。研究者认为，在2022年喷发前，大量岩浆从破火山口（火山喷发和崩塌时形成的大型沉降）下的3~5千米运移至1~2千米深处，这增加了浅层岩浆储库在喷发前受到的压力。这种侵入在之前几十年的休眠期中未曾见过，结果或为这种高风险喷发的羽流网络提供一个新模型。

研究结果表明，喷发前可能有显示岩浆运移到浅层储库区域的可追踪信号。结合这些指标或可增进对火山喷发的预测能力，而非像莫纳罗亚火山爆发那样，直到爆发前几分钟到几小时的强烈地震出现时才发现。

2022 年 12 月 8 日冒纳罗亚火山东北裂谷区 3 号裂缝喷发的航拍图像。12 月 8 日的熔岩喷泉高度变化很大；喷泉呈喷射状，有时喷射角度偏离垂直方向，并伴有活动脉冲。图片来自：T. Orr，美国地质调查局

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从 3 号裂缝喷出的熔岩通道航拍图，该裂缝在冒纳罗亚火山东北裂谷区的高处喷发。从通道中较低的熔岩水平可以明显看出 3 号裂缝的熔岩输出量有所减少。图片背景中可见冒纳开亚火山。图片来自：P. Dotray，美国地质调查局

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相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52881-7