什么原因导致喷发?为什么有些火山会定期喷发，而有些火山却休眠了数千年?由瑞士日内瓦大学 (UNIGE) 领导的一组地质学家和地球物理学家审查了有关导致火山喷发的内部和外部机制的文献。通过分析深部火山过程和岩浆向地表传播的热力学以及岩浆化学，地质学家确定大部分从深处上升的岩浆实际上并没有引起火山喷发。他们还表明，较老的火山往往产生不那么频繁但更大和更危险的喷发。他们的发现发表在《自然评论地球与环境》上，将有助于完善火山过程模型，以减少火山喷发对生活在活火山附近的 8 亿多人的影响。
即使受到密切监测，火山活动仍然难以预测。日本东北大地震后，为什么富士山没有喷发?为什么埃雅法拉火山喷发会产生如此大量的火山灰?为了确定火山喷发的原因，UNIGE 科学学院地球科学系教授 Luca Caricchi 领导的地质学家和地球物理学家查阅了现有文献并分析了喷发前的所有阶段。
来自地球深处的岩浆路径
岩浆是来自数十公里深处的熔岩，上升到地球表面。美国俄勒冈大学地球科学系研究员 Meredith Townsend 解释说：“在它的旅程中，岩浆可能会被困在地壳内的水库中，在那里它可能会停滞数千年，并且可能永远不会爆发。” .这位美国研究人员专注于热机械建模，专注于计算岩浆打破储层周围岩石并上升到地表所需的压力。波茨坦地球科学研究中心(德国)和博洛尼亚大学(意大利)的研究员埃莱奥诺拉·里瓦尔塔 (Eleonora Rivalta) 研究了岩浆上升到地表时的传播：“如果它足够流动，那就是如果它不包含水晶太多了
“要使火山喷发，必须同时满足几个条件。晶体含量低于 50% 的岩浆必须储存在水库中，”Luca Caricchi 开始说。那么这个水库必须超压。超压可能是内部现象的结果，例如岩浆重新注入或岩浆气体的出溶，或者由于地震等外部事件而上升到临界值。最后，一旦压力足以让岩浆开始上升，仍然有许多障碍可以阻止岩浆喷发。
火山年龄作为主要标准
这项综合分析揭示了火山在其生命周期中可能发生变化的行为。“当火山刚刚开始活跃时，它的水库相当小(几平方公里)，而且周围的地壳相对寒冷，这会导致许多频繁但规模较小且相当可预测的喷发，”卢卡·卡里奇解释说。对于古老的火山，情况就不同了。“他们的储层更大，周围的岩石更热。当注入新的岩浆时，不会产生太大的超压，因为储层周围的岩石会变形并且继续生长，”地质学家说。例如，圣海伦斯山(美国)在 40,000 年前开始喷发(按地质标准是时间间隔)，其最后一次喷发是在 2008 年，规模小且不危险。相反，鸟羽(印度尼西亚)大约在 120 万年前开始爆发性喷发，其最后一次喷发是在 74000 年前，是灾难性的。它彻底破坏了周围环境，并对全球气候产生了影响。
最终，大量岩浆的积累将导致大规模喷发。“此外，由于高温降低了地震活动，气体和岩浆之间的相互作用改变了它们的成分，因此很难检测到警告信号，从而更难了解下面发生的事情，”他说。岩浆输入率越高，火山“老化”的速度就越快。
了解火山的年龄，可以通过分析岩石中的锆石确定年代，地质学家可以了解火山的生命阶段。“目前有 1,500 座活火山，其中每年约有 50 座火山喷发。了解是否要疏散人口至关重要，我们希望我们的研究有助于减少火山活动对我们社会的影响，”Luca Caricchi 继续说道.“希望我们的发现将在已被广泛研究的火山上进行测试，例如意大利、美国和日本的火山，并转移到其他数据较少的火山上，例如印度尼西亚或南美洲。”
