Nat. Geosci.：硫排放预示火山喷发风险

火山口（Caldera）是由大型火山喷发形成的巨大的碗状洼地。坎皮佛莱格瑞火山口位于意大利那不勒斯附近，是世界上最危险的火山之一。它最近一次喷发是在1538年，形成了新的火山锥。自20世纪50年代以来，坎皮佛莱格瑞火山口经历了多次动荡期（unrest），表现为地震活动加剧、地面变形和气体排放增加。这些动荡期引发了人们对火山可能再次喷发的担忧。然而，由于缺乏对火山动荡期驱动因素和时间尺度的充分理解，对这些物理化学信号的解释十分复杂。

这项研究的重点是坎皮佛莱格瑞火山口的 长期气体观测数据 。研究人员分析了自1982年以来收集的火山口喷气孔（fumaroles）气体样本，重点关注气体成分（水、二氧化碳和硫化氢（Hydrogen sulfide, H₂S））及其同位素组成（特别是硫同位素）。他们还使用了热液气体平衡（hydrothermal gas equilibria）计算和岩浆去气作用（magmatic degassing）的数值模拟来解释观测结果，并与全球其他火山口火山在动荡期的硫排放数据进行了比较。

研究发现，自2018年以来，坎皮佛莱格瑞火山口喷气孔中硫化氢的排放量急剧增加，同时硫同位素组成也发生了变化，呈现出 更轻的同位素特征 。这种变化表明，有一个新的、同位素特征不同的硫来源开始发挥作用。研究人员提出了两种可能的解释：一是热液矿物（hydrothermal minerals）中硫的再活化；二是来自镁铁质岩浆的硫。通过模型计算，他们认为来自6公里甚至更深处的镁铁质岩浆去气是造成硫排放量增加的最可能原因。地震活动的加剧可能促使岩浆进一步去气，并将富硫的岩浆气体释放到热液系统中。

这项研究表明，硫排放量的增加可能是火山口火山动荡期加剧的一个重要指标。尽管不同火山的喷发行为和构造背景各不相同，但硫排放量的增加可能是一个普遍的现象。将这些关于硫行为的观测和模型应用于全球其他火山口，可以帮助更好地解释火山动荡期，改进火山灾害评估，并为制定更有效的应对策略提供科学依据。

参考文献 ： Caliro, S., Chiodini, G., Avino, R. et al. Escalation of caldera unrest indicated by increasing emission of isotopically light sulfur. Nat. Geosci. (2025). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01632-w

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