维苏威火山是否需要延长午睡时间

维苏威火山位于那不勒斯附近，最后一次猛烈喷发是在 1944 年，也就是二战即将结束时。苏黎世联邦理工学院火山专家的一项新研究发现，另一次危险的爆炸性喷发可能要过几百年。

维苏威火山是欧洲最危险的火山之一。超过 300 万人居住在其附近，在历史和史前时期，爆发性火山爆发摧毁了该地区的整个定居点和城镇。

所以，紧迫的问题是：维苏威火山何时会再次喷发，喷发的强度有多大?

为了回答这个问题，苏黎世联邦理工学院的一个研究小组与来自的研究人员合作，仔细研究了过去一万年来维苏威火山的四次最大喷发，以便他们能够更好地评估是否会发生危险事件。可预见的未来。

所研究的四次喷发包括 3,950 年前的阿韦利诺喷发，这被认为是未来喷发的“最坏情况”，以及公元 79 年埋葬罗马城市庞贝和赫库兰尼姆的喷发。后者由罗马作家小普林尼记录，因此所有这种类型的喷发都被称为“普林尼式”喷发。此外，火山学家研究了公元 472 年和公元前 8890 年的喷发。公元 472 年的亚普林尼火山喷发是已调查火山喷发中最小的一次，但与最近的汤加火山喷发相比，其规模仍相似。

石榴石允许精确约会

在他们刚刚发表在《科学进展》杂志上的研究中，研究人员与主要作者 Jörn-Frederik Wotzlaw 和苏黎世联邦理工学院教授 Olivier Bachmann 一起确定了火山沉积物中石榴石晶体的年龄。这种矿物是从岩浆中生长出来的，因为它储存在维苏威火山下方上地壳的岩浆室中。了解这些矿物的年龄可以推断出火山喷出之前岩浆在这个房间里停留了多长时间。

石榴石是确定火山喷出物年龄的不寻常选择。研究人员通常使用锆石，这是在许多火成岩中发现的微小辅助矿物。然而，维苏威火山的岩浆碱性太强，无法结晶锆石，但它富含石榴石。

为了确定石榴石的年龄，研究人员使用了放射性元素铀和钍。石榴石的晶体结构包含少量但可测量的量，偏爱铀。使用同位素铀 238 与钍 230 的比率，研究人员可以计算矿物的结晶年龄。

本研究的石榴石均来自 ETH 团队在米兰大学和巴里大学同事的帮助下现场收集的材料。为此，他们寻找了上述四次喷发的火山沉积物暴露在地表并可进行取样的相应地点。

间隔变短

通过使用石榴石的结晶年龄，研究人员现在可以证明维苏威火山最具爆炸性的岩浆类型(所谓的“声岩”岩浆)在更原始的涌入之前储存在上地壳的储层中数千年，并且更热，来自下地壳的岩浆引发喷发。

对于这两个史前事件，研究人员确定音岩岩浆在该室内居住了大约 5000 年。在历史时期的火山爆发之前，它在这个水库中只储存了大约1000年。

对于所有的喷发，上地壳室中的声岩岩浆的停留时间与维苏威火山的静止期相吻合。

“我们认为，上地壳中的大量音质岩浆很可能阻止了更原始、更热的岩浆从更深的储层中涌出，”巴赫曼说。“维苏威火山有一个相当复杂的管道系统，”他笑着补充道。

火山下方是几个由管道系统连接的岩浆房。对喷发至关重要的顶部腔室在相当短的时间内充满了来自下部腔室之一的岩浆。在这种较冷的环境中，岩浆冷却并结晶，导致残余熔体发生化学变化(这一过程称为“岩浆分化”)。专家称维苏威火山岩的“分化”岩浆。在某个时间点(可能以相对规律的间隔)，更原始的或“镁铁质”岩浆从更深处流入上层室。这种补给导致室内压力升高，这可以迫使音质岩浆向上，可能一直到地表，开始喷发。

在过去的 10,000 年里，维苏威火山下方似乎一直存在一个声质岩浆库。然而，问题是，今天的火山是否会像 3,950 年前的一次或公元 79 年的一次那样引发危险的喷发。

岩浆堆积不太可能

地震调查表明，在维苏威火山下方约 6 至 8 公里的深度处确实有一个水库。然而，它所包含的岩浆的成分——即它是音质的还是更多的镁铁质——无法使用地震技术来确定。但由于维苏威火山自 1631 年以来主要产生镁铁质岩浆，研究人员认为，分化的声岩目前不太可能在积累。“1944 年的最后一次大喷发现在距今已近 80 年前，这很可能是长期静止期的开始，在此期间，分化的岩浆可以积累。不过，与公元 79 年的火山相比，危险的喷发可能需要静止期才能持续时间更长，”沃茨劳说。

如果在未来几十年内主要喷出镁铁质岩浆，这可能表明地震勘测发现的岩浆体不是由分化的岩浆组成，目前维苏威火山下方不存在任何岩浆。“这就是为什么我们认为维苏威火山的大规模爆发性喷发更有可能发生在持续几个世纪的静止期之后，”巴赫曼说。Wotzlaw 补充说：“然而，像 1944 年的火山爆发甚至 1631 年的火山爆发这样规模较小但仍然非常危险的火山喷发，可能会在较短的静止期后发生。迄今为止，准确预测火山喷发的规模和类型是不可能的。但是，重新唤醒现在可以通过监测识别出火山下的岩浆库。”

密切监控

为了避免任何令人讨厌的意外，维苏威火山及其活动，连同它在西部的老大哥弗莱格瑞恩油田，都受到全天候监控。例如，国家地球物理和火山研究所测量火山周围的每一次地震，分析喷气孔排放的气体并观察地面变形，这些都是地下活动的指标。还有一个紧急计划概述了如何疏散大那不勒斯地区，如果监测得出结论认为喷发迫在眉睫。

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