研究揭示冰島法格拉達爾火山噴發地震活動和巖漿運動

國際著名學術期刊《自然》最新發表的兩篇地球科學論文，研究人員揭示了他們在2021年冰島法格拉達爾火山噴發前和噴發中觀測到的令人意外的地震活動和巖漿運動，這項研究結果對于人們理解引起該次火山噴發的過程以及未來對火山活動的監測具有重要意義。

法格拉達爾火山位于雷克雅內斯半島，離冰島首都雷克雅未克約40公里。過去3000年里，雷克雅內斯半島的火山活動特征為200-300年的噴發期，間以800-1000年的休眠期。2021年的噴發始于3月19日，之前已經有約800年的休眠期，噴發前數周地震活動和地表變形都有所增強，但這些活動在噴發前幾天卻異乎尋常地減弱。該次噴發一開始的巖漿流速很低，熔巖流也很少，但到4月底時，可觀測到巖漿流速加快，伴隨很高的熔巖噴泉。理解火山噴發的前兆以及噴發中的過程，對于做出能挽救生命和保護基建的預警非常重要。

第一篇論文中，冰島大學弗雷斯泰恩·西格蒙德森(Freysteinn Sigmundsson)、冰島氣象局米歇爾·帕克斯(Michelle Parks)和同事研究了冰島法格拉達爾火山2021年這次噴發的前兆。在許多火山噴發前，隨著巖漿沖向地表，地面位移速度和地震數量都會增加。雖然2021年冰島火山噴發最早在2月24日至3月中旬就出現了地震活動和地表變形的增強，但在噴發前幾天又觀測到了變形和地震的減弱。

他們認為，由于地表板塊的運動，噴發前的力量會儲存在地殼中。而在噴發前，這些力量會隨巖漿進入地殼而釋放，后續的地震活動和地表變形減弱或說明該過程暫時結束，巖漿即將噴發。同時，他們的研究結果表明在預測火山噴發時，需要考慮火山過程、構造應力、地殼結構之間的相互作用。

在另一篇論文中，冰島大學薩蒙杜爾·哈爾多森(S?mundur Halldórsson)和同事研究了噴發后50天里噴出的熔巖。這些分析揭示了巖漿直接來自地殼和地幔界面(近莫霍界面)。他們指出，噴出的熔巖會隨時間變化；噴發起始階段，熔巖主要來自這個殼幔界面附近，但在接下來的幾周里，熔巖組成發生了變化，提示其來自更深處產生的巖漿。

他們的研究結果表明，近莫霍界面的巖漿儲存區是一個動態性極強的環境，巖漿會在極短的時間尺度(幾天到幾周)上混合。這說明巖漿體的實時形成速度很快。論文作者表示，以上結果是對這一深度的玄武質巖漿系統的一些首次直接觀測，或能增進我們對這類火山的認識。