《日本西之岛火山喷发揭示陆壳形成过程》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-11-23
  • 由日本学者Yoshihiko Tamura博士领导的研究小组,通过分析地表和海底熔岩样品,发现安山岩浆直接产生于西之岛下伏地幔的部分熔融。该研究由日本国家先进工业科学技术研究所以及新西兰坎特伯雷大学共同合作。

    在太阳系中,只有地球上存在安山岩浆。安山岩作为大陆地壳的主要组成部分,在地球表面及其岩石圈板块的发育过程中扮演着极其重要的角色。研究伊始科学家们提出假设:西之岛的安山岩浆喷发很可能会重现大陆的初生过程。虽然先前的研究已经证实独一无二的类玻安岩系安山岩浆是直接从地幔中生成的,但本研究首次进一步发现,当地壳很薄时,与西之岛火山喷发一样,从海底火山中流挤出的正安山岩浆直接由底层地幔产生。接下来,研究小组将继续探寻该假设是否也能应用于其他地壳较薄的洋弧海底火山。

    此项研究得到了日本广播公司(NHK)、日本学术振兴会Kakenhi 基金(JSPS Kakenhi Grant)编号17H029和17K05688的资助。部分工作还得到了韩国能源技术评估和规划研究所以及大韩民国贸易、工业和能源部的支持。上述成果已发表在2018年11月9日的日本地质学会杂志《Island Arc》上。

    (刘雪雁 编译)

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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:马丽丽
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    • 科学家成功捕捉到两个构造板分离处一英里高火山喷发从破裂、膨胀到振动的整个详细过程。华盛顿大学本周发表的研究表明了2015年春季火山爆发期间的表现,揭示了两个海洋板块分离处火山行为的新线索。 文章首席作者、华盛顿大学海洋学教授William Wilcock表示,新的网络使我们能够更为详细地看到故障所在,以及喷发期间的活跃点。这篇发表在《科学》杂志上,是同期一起发表的三篇研究报告之一,首次正式分析了2015年4月俄勒冈海岸火山喷发期间产生的地震振动、海底运动和岩石构造。该研究对破坏性动力学行为有了全新的理解,可以应用于世界各地的其他火山。 本研究基于美国国家科学基金会(NSF)资助项目 “the Cabled Array”收集的数据,该项目将电力和互联网带到了海底。在爆发前几个月建成的这个天文台,提供了新的工具来了解地球火山活动的测试地点之一。 研究资助者、NSF海洋科学部主任Rick Murray指出,在过去的20年间,阿克塞海底火山至少已经喷发了三次。海底观测计划项目科学家使用的仪器正好给了我们新的机会来了解这个火山的内部运作,以及许多环境中触发火山喷发的机制。这些信息将帮助我们预测全球活火山的行为。 研究表明,阿克塞海底火山前两次喷发时熔岩都是朝着矩形火山口的南面倾泻,最近的一次爆发则在北方产生了熔岩。地震分析表明,喷发之前的运动形成了向外下沉的环形断层,然后便出现了一个新的裂缝或堤坝,最初沿着火山口东部墙下的同一个向外下沉断层。以前,科学家通过“沙箱模型”预测向外下沉的断层,本次研究则通过最详细的观察肯定了它们的确在自然界中发生。新的裂缝沿着平面向南移动,直到它到达2011年火山爆发的北极限。 最近喷发过的地区压力已经缓解,所以裂缝停止向南,然后开始向北。地震证据表明,裂缝沿着火山口的东部边缘向北延伸,然后熔岩穿透地壳表面并在里面爆发,然后又在火山口的东北外缘喷发。 随后,堤坝或裂缝开始向西移动,并沿着火山口北部的一条线到达火山北部约9英里(15公里)处,途中还伴有数千个小喷发。根据火山喷发和岩浆房缩减的时间来看,在北端曾有两次大的喷发,持续了将近一个月。 火山活动贯穿了整个五月,然后熔岩停止流动,地震振动关闭。在一个月之内,地震下降到每天只有20次。此后火山便不再开始产生更多的地震,因为它需要逐渐重建为另一次喷发,通常间隔十年左右。研究人员表示,以阿克塞海底火山为中心设计建立的观测站将运行至少25年。电缆阵列为研究火山活动提供了新的机会,以协助我们真正了解这些系统的工作原理,这仅仅只是个开始。 (於维樱 编译)
  • 《科学家揭示洋底高原的形成机制》

    • 来源专题:深海资源开发
    • 编译者:彭皓
    • 发布时间:2023-10-12
    •    近日,中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室林间团队与合作者,在全球第三大洋底高原——西太平洋沙茨基海隆的成因机制研究中取得重要突破,揭示了地幔柱与洋中脊相互作用是其形成的主控因素。相关成果发表于《自然-地球科学》,并同步在该期刊发表成果研究简报。    洋底高原是海底大范围的地形隆起区,是大规模岩浆活动的产物,属于海洋里的大火成岩省,对地球气候演变、生物灭绝等事件具有重要影响。    “长期以来,有关洋底高原的成因机制一直存在争议。”论文共同通讯作者林间表示,其争议主要有两个观点:一是“地幔柱模型”认为洋底高原由起源于地幔深部的高温地幔柱引起的大规模岩浆活动形成;二是“板块模型”则认为洋底高原是由板块扩张诱发的非均一地幔物质上涌减压熔融形成,无需明显温度异常。 西太平洋的沙茨基海隆,位于洋中脊的交汇点,是研究洋底高原成因机制的理想区域。研究人员深入分析地球物理和地球化学数据,并进行定量地球动力学模拟。研究结果表明,只有“地幔柱”与“板块扩张”相互作用才能解释研究区的观测现象。      结合沙茨基海隆的形成过程,研究人员揭示了洋底高原形成的两步曲模式。第一阶段,地幔柱头与周围地幔发生强烈混合,洋中脊处发生大规模岩浆活动,形成如海隆西南端的大塔穆火山。第二阶段,地幔柱尾与周围地幔的混合作用减弱,洋中脊处仍能形成较厚的洋壳,但岩浆成分与深部富集地幔的地球化学特征相似,如海隆东北端的帕帕宁海岭,类似现象在地球上其他热点如冰岛、亚速尔和加拉帕戈斯也被发现。