火山要喷发，那得看岩浆房里有多少货

确定什么能使岩浆到达地表，什么能控制火山喷发的数量和速度，对于评估火山灾害具有深远的意义。

俄勒冈大学地球科学系的梅雷迪思·汤森和其他人提出了一个耦合的岩浆房-岩脉系统模型，以研究引发火山爆发所需的条件，并确定控制火山爆发规模的因素。相关结果最近发表在《地质学》杂志上。

研究发现，火山壁的生长和喷发有许多机制。例如，岩浆房的体积低于临界尺度。在岩浆到达地表之前，由于岩浆的压力下降到与周围岩石相同的状态，因此岩浆不会喷发，从而形成岩壁。当岩浆房的体积达到一定规模时，岩浆很容易到达地表，形成火山喷发。喷发量取决于岩浆房的性质，如岩浆的含水量、化学成分和压力。

此外，火山爆发的速度、类型和规模还受到地壳压力、连接岩浆房和地表的管道以及上升动力的影响。

汤姆森等人提出的耦合模型结合了岩壁膨胀力学和洞穴动力学，包括结晶、挥发和溶解，以及岩浆和周围地壳对内部洞穴压力变化的响应。

结合岩浆含水量、岩浆房深度和初始压力等因素，耦合模型表明岩浆喷发的临界体积在0.01-10立方千米之间。该模型的结果可以与火山现场观测到的喷发体积、压力、晶体形态和挥发分含量等数据相结合，从而计算出更加准确的喷发岩浆房大小。

例如，智利的拉古纳火山喷发体积为0.1-1立方千米。结合喷发产物的含水量，模型推断的初始岩浆房大小在5-20立方千米之间，与其他学者通过重力测量得到的估算值一致。

Townsend等人指出，火山爆发所需的临界岩浆房大小的存在提出了火山如何发展的问题。该模型可以更广泛地应用于理解岩浆内堤过程对堤的几何形状和传播速度的影响。随着岩浆房的冷却和化学演化，岩浆的密度和粘度会发生变化，从而影响岩脉的传播方向和速度。

相关论文信息:https://doi.org/10.1130/G47045.1