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冰島將開挖全球首個火山巖漿井:研究巖漿構成,提高預警能力
距離上次事故11年后,冰島的火山學家終于準備要打開通往“地獄”的大門了。《科學》網站近日報道,冰島地熱研究中心正計劃從Víti(冰島語中的“地獄”)火山口邊緣打一口深井。冰島地熱研究中心科學主管Ottó Elíasson認為,十年后這里可能成為全球火山學的中心。
冰島可謂“冰與火”的矛盾組合。其地理位置特殊,從大陸板塊的角度看,其西部是北美板塊,東部是歐洲板塊。而Víti則位于這兩大板塊的分界點上。這使得冰島火山活動活躍,地熱資源豐富。
2009年,冰島人試圖在Víti挖地熱井,以獲取地熱能,然而鉆井人員不小心刺穿了一個隱藏巖漿層。巖漿層噴出蒸汽和玻璃碎片后迅速冷卻,這個鉆孔創造了有史以來最熱的地熱井,隨后鉆井套管報廢了。

2009年挖穿了巖漿層
如今,研究人員正計劃再戰上回被穿透的巖漿層,不過將使用更堅固的設備,以創建世界上唯一的長期巖漿觀測站。“我們去過火星。我們去過金星,”意大利國家地球物理和火山研究所的研究主任Paolo Papale說,“但我們從未觀察過地球表面以下的巖漿。”
這一鉆井完成后,可以幫助科學家解釋巖漿如何穿過地殼。研究數據還能改善對火山噴發預測,闡明大陸是如何形成和生長的。鉆井工作將在9月進入準備階段,2023年開鉆,第一井口預計耗資2500萬美元。
由于無法直接研究巖漿,火山學家依靠地震儀、GPS傳感器和雷達衛星的表面測量來猜測巖漿的運動。科學家可以研究巖漿巖,但這些殘余物是不完整的,這些巖漿巖已經失去了大部分氣體,這些氣體驅動噴發并影響巖漿的原始溫度、壓力和成分。硬化熔巖中的晶體、內含物和氣泡是其原始狀態的線索。
2009年鉆探活動中的玻璃狀鉆頭表明,巖漿不僅是液態的,而且是循環的、與下方的熔體相互作用的,這與之前人們的認知截然不同。
鉆井難度極大,巖漿的溫度超過1000°C,科學家計劃將傳感器嵌入巖漿中和巖漿附近,以測量熱量、壓力甚至化學成分。科學家們正在開發新的電子產品來承受熱量和壓力,這些技術有朝一日可以在金星上使用。
此次鉆探還可以使冰島的許多地熱能源公司受益,這些公司之前開發時不得不避開最熱的巖石。靠近巖漿可以顯著增加單個井的發電潛力。2009年意外鉆探如果能維持運轉,它本身就可以為一座小城市供電。





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