科學家首次獲得了新形成的單源火山內部的三維影像。
題為「新生火山的地震層析成像」的研究報告剛發表在科學期刊《地球物理研究快報》。這項研究由瑞士國家地球物理與火山研究所（INGV）、日內瓦大學（瑞士）、俄羅斯莫斯科斯科爾科沃科技學院（Skoltech）科學技術研究所、加那利群島火山研究所（INVOLCAN）和西班牙格拉納達大學牽頭，於2021年火山爆發後不久在拉帕爾馬島（不久在拉帕爾馬島（加那利群島之一，位於非洲西北海岸的西班牙群島）。研究結果為理解火山的形成和演化提供了重要見解。
2021年9月19日，拉帕瑪島爆發了一場毀滅性的火山爆發，持續了85天。這是該島近幾個世紀以來記錄到的最強烈的火山爆發之一，對該地區及其居民造成了巨大影響。同時，它也為研究塔霍蓋特火山的誕生、演化和消亡提供了一個獨特的機會。
「這是一個觀察新生火山的獨特機會，此時其內部結構仍然熾熱且活躍，」INVOLCAN 火山監測區主任 Luca D'Auria 解釋道。
拉帕爾馬島與地球上許多其他火山區一樣，具有單成因火山活動的特徵。這意味著每次火山爆發都發生在不同的位置，形成一個新的火山錐，其形態或多或少有些複雜。然而，迄今為止，尚未有人對此類火山在形成後立即進行詳細的內部結構研究。
這項調查得益於對當地地震進行地震層析成像技術的應用，透過火山爆發後立即在火山錐周圍安裝的 17 個臨時地震台站網路的記錄，我們得以重建火山下方 1500 公尺的三維影像。
這些儀器記錄了由熱收縮過程和冷卻岩漿釋放的氣體運動產生的數千次微地震。
研究人員強調：“借助人工智慧，我們能夠分析超過 17.000 次微地震，自動區分有用的地震波。”
層析成像技術使我們能夠重建不同地震波的速度模式及其相互關係。後者的測量結果尤其令人感興趣，因為它是溫度和流體存在的絕佳指標。
結果表明，在表層區域，分析的比率較低，表明多孔岩石中充滿了氣體或蒸汽；然而，在更深的深度，該值會增加，表明存在液態流體。
「這種變化告訴我們壓力如何影響火山內部流體的狀態：在深處它們保持液態，而在更高的地方它們會變成氣態，」INGV 維蘇威火山天文台的研究員 Sergio Gammaldi 解釋道。
這項研究還使我們能夠確定主要的岩漿通道，即火山爆發時岩漿和氣體上升的裂縫。
這是首張如此精細的新生單源火山內部圖像。結果突顯了年輕火山熱液系統（地下水和氣體）的快速發展，並為預測和監測未來火山噴發提供了寶貴信息，不僅在拉帕爾馬島，也適用於其他具有類似火山活動的地區。
「從內部研究新火山不僅僅是一個科學挑戰：它還意味著提高我們預防數百萬人居住地區風險的能力，」盧卡·德奧裡亞總結道。
學習鏈接： https://doi.org/10.1029/2025GL114932
有用的鏈接
國家地球物理與火山研究所維蘇威火山觀測站 (INGV - OV)
照片 - 2021 年 11 月初塔霍蓋特火山爆發時的景象
圖像 - 基於Vs、Vp和Vp/Vs異常對斷層掃描結果的解釋。影像顯示了連接最深層和最淺層的通道。脫氣層位於約0,7公里深處，可透過Vp/Vs比值高值和低值的交會處辨識。再往上，流體分成兩條路徑：富含氣體的流體上升到地表，形成噴射孔；而富含熔岩的流體則流經低Vp/Vs區域，實際上大部分熔岩就是從這些區域噴湧而出的。