由高知大学海洋核心研究中心主任Yuji Sano博士和富山大学项目助理教授Shogo Kagoshima领导的国际联合研究小组,在世界上首次证明了破火山口火山和成层火山之间的区别使用氦同位素。
日本列岛表面分布着许多火山,按形状分为火山口火山和成层火山。破火山口火山因大喷发喷出大量岩浆,正下方的岩浆房变成空洞,火山像箱根火山一样塌陷成火山口状。另一方面,在成层火山中,从火山口喷出的熔岩和火山灰堆积在周围,形成像富士山一样的圆锥状。火山形态的这种差异对地下岩浆库、温泉和热液系统的地球化学演化的影响尚不清楚。
在这项研究中,我们调查了两座火山周围的温泉、矿泉和地下水的氦同位素比率,目标是九州中部典型的破火山口阿苏山和复杂的成层火山云仙山。结果,在两个火山周围的温泉中,由于岩浆的影响,火山口附近的同位素比值很高,而由于地壳的影响,随着距离火山口的距离越远,同位素比值越低。
此外,当用水力模型分析这个结果时,发现阿苏山的岩浆比云仙山的岩浆更古老。根据地震层析成像分析,这与上地幔没有新的岩浆供应是一致的。此外,阿苏山对离火山稍远的温泉和矿泉的影响比云仙山大,表明破火山口有更发达的温泉和热液系统。
这项研究表明,与成层火山云仙山相比,阿苏火山是一座破火山口,其特征可能是更古老的岩浆以及发育良好的温泉和热液系统。数据的积累可能有助于识别未来会导致灾难性火山口喷发的火山。
纸张信息:[Communications Earth & Environment] 通过氦同位素记录,阿苏火山口的岩浆比日本西南部的云仙成层火山更古老