在長達幾個世紀的沉寂后，冰島雷克雅內（Reykjanes）半島在 2021 年終于迎來了新動向。

位于冰島西南部低地的裂縫法格拉達爾（Fagradalsfjall），于 2021 年 3 月裂開，并噴發出巖漿。當時的震群很劇烈，大約出現了 5 萬次左右的震蕩，有些可以達到 4 級以上。地球因此震動了數周，許多冰島人都處于一種緊張狀態，并做好了迎接某種噴發的準備。

當熔巖最終從相對空曠的格爾丁達魯爾（Geldingadalur）地區的地洞中涌出時，那種緊張和煩躁就轉而變成了深深的迷戀。科學家和游客開始涌向這片地區，想要見證地殼最新的部分的形成。

對地質學家來說，極為難得的是，由于風很快就將有毒氣體吹散，熔巖相對緩慢地流動，他們得以從噴發的一開始就走近熔巖并取樣。他們測量了噴發前 50 天的熔巖和火山氣體，獲得了近實時變化的巖漿補給數據。

就在科學家以為他們已經接近弄清這些火山的模式之時，他們卻迎來了一個巨大的驚喜。在對這里的巖漿取樣時，他們發現了一個遠比先前認為的更動態的過程。新研究已于近日發表在《自然》上。

一萬年 " 壓縮 " 進一個月

在針對火山的調查中，研究人員通常希望找出巖漿起源于多深的地幔，它在噴發之前儲存在地表之下多遠的位置，以及在噴發前和噴發期間的儲庫中都發生了什么。

類似這樣的問題雖然都看起來相當基本，實際上卻是研究火山的專家目前面臨的一些最大挑戰。因為噴發不可預測，并且伴隨著危險和極端的條件，許多活躍的地點都地處偏遠，難以接近，這些都給研究帶來了巨大困難。

先前的一些假設認為，巖漿房會隨著時間的推移而慢慢被填滿，巖漿充分混合，接著在噴發的過程中排出。由于這是兩個相對明確的步驟，研究人員并沒有期望看到巖漿的化學成分在流出時發生重大的改變。

這也是科學家在夏威夷基拉韋厄火山觀察到的情況。那里的噴發持續了多年，隨著時間的推移只出現了微小的變化。

但問題是，在冰島，一些關鍵的化學指標的變化率要高出 1000 多倍。在一個月內，法格拉達爾火山噴發所顯示的成分變化比基拉韋厄火山噴發在幾十年內所顯示的還要多。在這次噴發中，第一個月內采樣的化學成分的總范圍，覆蓋了過去一萬年間在冰島西南部噴發過的全部范圍。

一臺 " 熔巖燈 "

科學家認為，這種變化是隨后一批批的巖漿從地幔深處流入這處巖漿房的結果。

我們可以想象一臺熔巖燈，底部放著一顆發熱的燈泡，加熱著一顆熔巖球，這顆球上升，冷卻，然后下沉。

地球的地幔（也就是從地核頂部到構造板塊下方）的運作就很像一臺熔巖燈。隨著熱量導致地幔的一些區域上升，形成地幔柱，并上浮到表面，來自這些地幔柱的熔巖在巖漿房中積聚并結晶，氣體通過地殼逃逸，壓力不斷累積，直到巖漿找到一個逃逸的途徑。

研究人員在如論文中詳細描述了噴發的細節。在最初的幾個星期里，噴發的是如預期所料的 " 貧化 " 型巖漿，這類巖漿一直積聚在地表之下約 16 千米的儲庫中。

但到了 4 月，有證據表明，巖漿房被更深的、具有不同成分的 " 富集 " 型熔體所充填，它們來自冰島之下的上涌地幔柱的不同區域。這種新的巖漿具有較少改性的化學成分，而鎂的含量更高，二氧化碳氣體的比例也更高，這說明，從這種較深的巖漿中逸出的氣體更少。

時間來到 5 月，巖漿流中主要的巖漿是更深的富集型。這種在一個地幔柱供給的熱點地區的巖漿成分的快速而極端的變化，先前從未被近實時地觀察到。

新的研究表明，新的巖漿可以流入深層儲庫，并與現存的巖漿迅速混合，所需時間甚至不到 20 天。

一次寶貴的機會

在 2021 年法格拉達爾火山噴發之前，冰島雷克雅內半島的上一次噴發已是 8 個世紀之前的事。或許，這種新的活動標志著冰島西南部一個可能長達幾個世紀的新火山周期的開始。

一些科學家表示，這些成分的變化或許沒那么罕見，只是在如此早期階段對噴發進行采樣的機會相對來說很不常見。

對研究人員而言，他們通常缺乏大多數火山噴發的第一階段的記錄，因為這些記錄往往會被后期的熔巖流所掩蓋。而這個項目讓他們第一次看到了一種被認為是可能的、但從未被直接目睹的現象。

這一結果為如何建立世界各地的火山模型提供了一項關鍵約束，但目前還不清楚這一現象是否具有代表性，或者它在引發火山爆發中發揮了怎樣的作用。

這也是一則很好的提醒，地球仍有許多秘密，我們了解的并不是火山噴發的全部故事。