亚速尔高地火山的地震图像显示深水爆发比此前认为的更常见

深海中的隐藏爆发

大多数人想象中的火山喷发是耸立于海面的炽热山峰，但许多喷发实际上发生在海浪下很深处。本研究考察了大西洋亚速尔高地上的两座海底火山，发现曾被认为罕见的强烈深水爆发可能出乎意料地常见，且仅从海底地形很难察觉。

被海水掩埋的火山

亚速尔高地是由地球深处异常炽热且化学成分丰富的岩石上涌形成的广阔海底高地。散布在这一区域及全球各处的是数以百万计的海底火山，许多位于数公里深处。由于难以到达，科学家通常通过海底地形图和零星的岩石样本来推断它们的活动。直到现在，普遍观点认为深水的巨大压强会抑制即便富含气体的岩浆，使其更倾向于缓慢溢流熔岩而非剧烈爆炸。

用声波倾听海底

为了检验这一观点，研究人员利用高分辨率地震反射资料和两座位于水面下两千多米的深海火山的详细海底图。地震成像有点像用于海床的医疗超声：声波进入海底并从不同层面反射回来，揭示其内部结构。通过追踪强弱反射的模式，并将其与其他火山区的岩心和钻孔资料比较，研究团队能够区分固结的熔岩流与由爆炸性喷发留下的松散碎屑堆积。

解读隐匿火山的生命史

在这两座火山下方，影像显示一层厚厚的古老熔岩曾在高深处广泛铺展于高地之上。其上覆盖着在数百万年间沉降下来的细层泥。就在这层宁静覆盖下，科学家识别出细微的漏斗状构造和受扰动区，指向上涌的岩浆和可能的热液活动。在这些之上，他们发现由分层的、破碎岩屑主要堆积而成的丘状火山锥，而非光滑的连贯熔岩，并且在锥顶处有现在已被掩埋的类火山口凹陷。

从猛烈爆炸到温和熔岩流

这些锥体的内部层理揭示了一系列事件。下坡部位由高度碎裂的火山碎屑组成，与其他地点观测到的爆炸性喷发特征相吻合。被掩埋的火山口表明喷发始于暴烈阶段，将岩浆炸裂成灰烬和砾石并向下沉积。随后，随着岩浆失去气体或组成发生变化，活动变得不那么爆炸性。较粗的物质甚至熔岩随后填塞火山口并覆盖锥体，抚平其顶部。这种平静的结束有助于解释为何现代海底地图常常显示简单的锥状体而无明显爆炸坑，即便其喷发史并非温和。

深海爆发为何影响气候与海洋

这一发现挑战了高水压几乎总是抑制深海爆炸活动的假设。研究表明，发生在超过2公里深处的喷发仍能非常爆炸性，可能由岩浆中高含量的二氧化碳或炽热熔岩与冷海水之间的剧烈相互作用驱动。由于爆炸性喷发比缓慢的熔岩流更有效地释放气体和火山灰，它们对海洋和大气的贡献可能比此前估计更大。作者得出结论，地震成像对于揭示这些隐藏事件至关重要，且仅凭海底形态可能严重低估全球范围内的深水爆炸性喷发频率。

引用: Hübscher, C., Friedrich, A., Preine, J. et al. Seismic imagery from volcanoes on the Azores Plateau implies that explosive deep-water eruptions are more common than previously thought. Sci Rep 16, 15066 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53050-0

关键词: 海底火山作用, 深水喷发, 亚速尔高地, 地震成像, 火山灰