【导读】
最近《自然·地球科学》
发表的文章，每天收集火山灰并分析化学成分
。结果发现，喷发熔体成分在前十周逐渐变得更原始，表明地幔岩浆持续供应，
预示喷发高峰
。之后的
熔体
成分逆转变得更演化，标志着地幔岩浆供应减少，预示喷发结束。该研究还
揭示了火山喷发期间，熔体成分变化与火山震颤之间的密切联系，
这一发现为火山喷发监测和预测提供了新的思路，并可能预示着未来更精准的火山活动预警系统。
火山喷发是地球上最具破坏性的自然灾害之一。准确预测火山喷发的开始、演化和结束对于减轻灾害损失至关重要。目前，火山监测主要依赖于地球物理数据，例如地震信号，特别是持续的火山震颤。火山震颤是一种持续的低频地震信号，通常伴随着火山活动。然而，震颤的产生机制复杂，将其与具体的岩浆活动过程联系起来一直是火山学研究的难点。岩石学研究可以提供岩浆演化的信息，但传统方法缺乏足够的时间分辨率，难以与实时的地球物理数据直接关联。
本研究以2021年拉帕尔马岛老峰火山塔霍加特火山(Tajogaite eruption)喷发为研究对象。研究人员在喷发期间持续采集火山灰样本，并对其中的火山玻璃成分进行了分析。火山玻璃（volcanic glass）是快速冷却的熔体，保留了喷发时岩浆的化学成分信息。通过分析火山玻璃中的主要元素和挥发性元素，研究人员重建了熔体成分随时间变化的序列，时间分辨率精确到天。同时，他们将这些地球化学数据与火山震颤振幅、地震活动性、二氧化硫(SO
2
)排放量等地球物理监测数据进行了对比分析。
研究数据显示，在喷发的前十周，喷发的熔体成分逐渐变得更原始（primitive），即更富含来自地幔的物质。
这表明地幔岩浆持续供应。
然而，在第十周之后，这一趋势发生了急剧逆转，熔体成分变得更演化（evolved），表明地幔岩浆供应减少，预示着喷发即将结束。
更重要的是，研究人员发现熔体中的二氧化硅(Si
O
2
)含量与窄带火山震颤的振幅呈正相关。
结合震颤特征、模拟推论和模型计算，他们认为熔体粘度（melt viscosity）控制的脱气动力学（degassing dynamics）是震颤振幅变化的主要原因。
Si
O
2
含量越高，熔体粘度越大，气泡上升速度越慢，更容易在浅部管道中积聚压力，从而导致震颤振幅增大。
本研究首次以高时间分辨率揭示了熔体成分变化与火山震颤之间的直接联系。通过监测熔体成分的变化，特别是Si
O
2
含量，可以快速识别火山喷发的复苏（rejuvenated）和衰退（waning）阶段，并有可能提前预警喷发即将结束。
参考文献
：
Longpré, MA., Tramontano, S., Pankhurst, M.J.
et al.
Shifting melt composition linked to volcanic tremor at Cumbre Vieja volcano.
Nat. Geosci.
(2025). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01623-x
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