玄武质岩浆房可能会以灾难性的速度快速增长

一个由约翰内斯堡金山大学的地质学家(Rais Latypov 教授和 Sofya Chistyakova 博士)组成的国际研究小组得出了一个出人意料的结论，即玄武岩岩浆房可以在数月至数年内极其迅速地生长——使这些岩浆房成为显着的侵入性等价物与大型火成岩省相关的火山口形成喷发。这项研究作为论文发表在《科学进展》上。

Rais Latypov 教授说：“岩浆房通过岩浆侵位生长的垂直速率存在很大争议。基于高精度锆石测年和地表变形测量，目前大多数岩体被认为侵位非常缓慢(几厘米/年) . 然而，如此缓慢的速度很难与大的、分化良好的侵入体的存在相协调，这些侵入体似乎只有在侵位率非常高时才会形成。我们试图解决的一个关键问题是需要保持哪种岩浆侵位率生长室完全融化了?”

为了回答这个问题，研究人员采用了一种新方法，采用了格陵兰岛的经典 Skaergaard 侵入体，该侵入体只有在完全充满几乎不含晶体的岩浆后才开始从所有边缘向内结晶。

“这种基本的物理约束提供了一个独特的机会来估计将 Skaergaard 岩浆体保持在大部分熔融状态(<<1% 的晶体)所需的最低岩浆侵位率，同时增长到目前的大小，”博士说。来自金山大学地球科学学院的 Sofya Chistyakova。

研究人员使用数值模拟来确定形成如此大的无晶体岩浆室所需的条件，并发现 Skaergaard 侵入体必须在不到几十年的时间内就位，如果不是几个月/几周的话。垂直增长率必须在几百秒到几千秒米/年的数量级，对应于10秒到100秒km 3 /年的体积流量。这使得供给 Skaergaard 的体积流量比目前公认的玄武岩岩浆房增长率高出几个数量级。

研究人员提出，Skaergaard 和可能的其他层状侵入体可以被视为超级喷发(或灾难性侵入体)的深成等效物，它们通过极快的岩浆进入地壳而生长，在几周内产生完全熔融的岩浆室/几个月到最多几十/几百年。

“换句话说，我们认为一些层状的镁铁质侵入体可能代表了与大火成岩省相关的火山的深成类似物，这些火山是造成地球表面大量洪水玄武岩喷发的原因，”Latypov 说。