火山知识库

火山气体地球化学监测是最重要最有效的火山监测方法之一。火山孕育的过程发生在地球深部，在火山活动的早期阶段，可能并不会发生大量的火山地震，地表产生的形变量也很难被监测到。火山气体是火山活动的重要产物，在岩浆孕育、运移至地表喷发的过程中，气体元素含量和成份都会发生变化，并通过特定通道（尤其是一些与岩浆房有密切联系的火山温泉或喷气孔）逸出。在岩浆上升过程的各个阶段，火山气体成份的变化对预测未来火山喷发的危险性及喷发性质起到关键作用。火山气体亦被形象地称为“来自地球深部的电报”。火山气体组分含量受岩浆挥发份成份及脱气条件控制，因而对岩浆演化过程和脱气过程具有重要的指示意义。很多火山气体被成功地用于火山喷发预测，包括酸性气体CO₂、SO₂、H₂S、HCl、HF，水，稀有气体和一些微量金属元素。此外，一些火山气体的同位素组成（例如³He/⁴He、δD-H₂O、δ¹⁸O-H₂O）以及喷气孔温度也被用以辅助火山喷发预测。由于在岩浆中的可溶性不同，一些难溶于岩浆的气体与易溶于岩浆气体的比值经常被用于火山喷发预测，这些比值包括CO₂/H₂O、CO₂/SO₂、CO₂/HCl、SO₂/HCl和SO₂/HF。