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如何到火山口舀一杯火山熔岩?

用杯子去舀火山熔岩,岂不是疯了吗?

其实,获取火山熔岩并不像你想象的那么难。只要有一把像样的铲子,你就可以挖开某些活火山的地表,把熔岩铲进铁桶,带回家。但是,假如你想像从井里提水一样,从一个陡峭的火山口底部舀一杯熔岩上来,可就不那么容易了。

英国伦敦大学的火山学家凯特·拉克斯顿现在所干的,正是这样一件事情。她研究的这座火山叫伦盖火山,位于非洲的坦桑尼亚,是太阳系中目前已知的唯一仍在喷发碳酸盐熔岩的火山。这座火山最奇怪的地方是,它喷出的熔岩是黑色的。这种黑色熔岩是我们了解地幔的一个难得的窗口。

与众不同的伦盖火山熔岩

地幔占地球体积的84%。组成地幔的物质主要是固体,但由于被高温软化,有一定的可塑性,可以缓缓流动。正是地幔物质的运动,推动了地表山脉、海洋盆地和大陆的形成。可以说,地壳的演变完全决定于地幔。

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正在喷发的伦盖火山

我们通过地震波了解到,根据密度的不同,地幔可分为上下两层:上地幔和下地幔。上地幔的最顶上一层,物质以液态为主,叫软流层。软流层是火山熔岩的来源地。

但总的来说,我们对地幔的了解还十分粗略。幸运的是,伦盖火山的熔岩可以给我们提供更多的信息。

大多数人熟悉的火山熔岩有黄色、琥珀色和朱红色等。但是,如果你爬上伦盖火山那海拔约3千米的陡峭山顶,并向其活跃的火山口望去,你会看到有如泼墨一般的场景:黑色的液体被火山喷到空中,飞溅到地面上,迅速冷却,变成银白色。除了颜色与众不同,伦盖火山的熔岩还有一个怪癖:在平坦的表面,它比任何其他火山的熔岩都流得快。

造成伦盖火山熔岩如此与众不同的是其内容物。大多数火山熔岩含有相当数量的二氧化硅。二氧化硅分子喜欢连成长链,无形中对熔岩形成束缚,使其变得粘稠。伦盖火山的黑色熔岩中二氧化硅含量却极少,主要成分是碳酸盐。这些碳酸盐都形成不了长链。这意味着熔岩缺乏粘性,故而其流动几乎没有阻碍。事实上,其流动速度能快到追上一只从火山坡上冲下来的倒霉的羚羊。

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伦盖火山的熔岩还非常酷。例如,从其他典型的火山喷出的玄武岩浆,温度约为1000℃。但这里的黑色熔岩,温度只有500℃,只是水的沸点的5倍。有时,它冷却得如此之快,以至于冻结在半空中。

伦盖火山的奥秘

早在1960年代,有人就猜测,伦盖火山之所以如此不同凡响,可能跟它所处的特殊地理位置有关。伦盖火山位于东非大裂谷。非洲构造板块大致分为两个较小的板块:西北部的努比亚板块和东南部的索马里板块。两者朝相反的方向运动,撕裂地壳,造成东非大裂谷。在裂谷,地壳变得极薄,神秘的地幔跟地表前所未有地接近。所以,这种地方容易出现另类的火山。

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