科学家发现了古代超级火山喷发背后的原因

研究人员已经解码出是什么引发了大约73,000年前人类目睹的最大的火山喷发之一，当时大量的火山灰被喷射到大气中，并下雨并覆盖了印度和印度尼西亚的大片地区。

火山的秘密是由隐藏在火山石英晶体中的地球化学线索揭示的。地球上最致命的火山被称为超级火山，能够产生灾难性的喷发，摧毁巨大的地区并导致全球气候降温。

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大约73,000年前，印度尼西亚超级火山Toba爆发了其中一次喷发，当时2,800立方公里的火山灰被喷到大气中，并下雨并覆盖了印度尼西亚和印度的大片地区。长期以来，科学家一直在争论这些非凡的岩浆是如何产生的，以及是什么使这种岩浆爆发得如此爆炸性。

瑞典乌普萨拉大学的一组研究人员与国际同事一起，现在发现了隐藏在火山灰和岩石的毫米大小晶体中的有趣线索。乌普萨拉大学的David Budd说: “在岩浆中生长的石英晶体记录了喷发前岩浆系统中的化学和热力学变化，类似于年轮记录气候变化的方式。”

“当岩浆中的条件发生变化时，晶体会做出反应并产生记录这些变化的明显生长区。问题在于，每个 “树环” 类似物只有几微米宽，这就是为什么它们在详细分析方面极具挑战性，Budd说。

研究人员分析了来自Toba的石英晶体，发现同位素组成向晶体外缘的明显变化。与较轻的16O相比，晶体边缘包含的重同位素18O的比例相对较低。“晶体边缘中18O与16O含量的低比率表明，在大喷发之前，岩浆系统中的某些东西发生了巨大变化，” 乌普萨拉大学的Frances Deegan说。

这些化学特征背后的解释是，岩浆融化并吸收了大量的局部岩石，其特征是18O与16O的比率相对较低。这种岩石通常还包含大量的水，这些水可能会释放到岩浆中，产生蒸汽，从而增加岩浆室内的气压。

Deegan补充说: “这种迅速增加的气体压力最终使岩浆破裂，使上覆的地壳破裂，并将数千立方公里的岩浆送入大气。”