研究发现：日本鬼界超级火山正在重新充填岩浆库

神户大学的研究人员称，地球上最强大的超级火山之一，在一次巨型喷发数千年后，正在缓慢地重新充填其地下岩浆库。对日本鬼界火山口（约7300年前曾喷发）下方的地震勘探发现，新鲜岩浆正在那里积聚。该研究发表在《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）上。

为什么鬼界是一座有用的实验室

有些喷发释放的岩浆如此之多，以致被清空的岩浆库上方的岩石坍塌，留下一个宽阔而浅的洼地，称为火山口（破火山口）。美国的黄石、印度尼西亚的多巴和鬼界都是例子。鬼界最近一次巨型喷发发生在约7300年前，是全新世（始于大约11700年前的地质时期）已知最大的火山喷发。所喷出的岩浆足以把纽约中央公园掩埋在约12公里（7.5英里）厚的一层之下。

科学家知道，巨型破火山口火山可能不止一次喷发，但对如此巨量的岩浆是如何积聚的却了解甚少，这使得未来的喷发难以预测。“我们必须弄清如此大量的岩浆是如何积聚的，才能理解巨型破火山口喷发是如何发生的，”神户大学地球物理学家濑间信一（Nobukazu Seama）说。鬼界的大部分位于海底，这反而成了优势：“水下的位置让我们能够开展系统的大规模勘探，”濑间解释道。

聆听地壳

研究团队与日本海洋研究开发机构（JAMSTEC）合作，使用气枪阵列向海底下方的地壳发送地震脉冲。名为海底地震仪的仪器记录了波的传播情况。地震波在固态岩石中和含有熔融物质的区域中的传播方式不同，因此这些记录揭示了无法直接观察的结构。

分析显示，在7300年前那次喷发的位置正下方，有一大片岩浆比例很高的区域。它的位置和范围表明，它就是参与那次喷发的同一个岩浆储存系统。“从其范围和位置来看，很明显这确实就是上一次喷发时的同一个岩浆库，”濑间说。

是新岩浆，而非残余

早先的研究发现，过去约3900年里，火山口中心附近一直有一个熔岩穹丘在生长，化学分析表明，穹丘及其他近期活动的物质，其成分与那次巨型喷发所释放的物质不同。这表明，如今储存在穹丘下方的岩浆来自地壳或地幔更深处新注入的熔融岩石，而不是喷发留下的残余。“这意味着，熔岩穹丘下方岩浆库中现有的岩浆，很可能是新注入的岩浆，”濑间总结道。

对其他超级火山的意义

研究人员说，这种再注入模型与黄石和多巴等其他巨型破火山口下方存在的大型浅层岩浆库是一致的。岩浆库的补给并不意味着另一次灾难性喷发迫在眉睫；它显示的是岩浆库如何在数千年里被重建，科学家在评估超级火山的长期行为之前需要先了解这一点。

研究团队现在希望改进其地震方法，以更详细地研究岩浆的运动和储存。“我们的最终目标，是能够更好地监测未来巨型喷发的关键指标，”濑间说。这项工作得到了日本文部科学省（MEXT）和日本学术振兴会的资助。

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