揭秘黄石火山岩浆系统：近地表富挥发帽的发现与稳定机制研究

为解决黄石火山岩浆储层深度及顶部属性未明确的问题，研究人员开展了对黄石火山岩浆系统的研究。新的控制源地震成像揭示其东北部下方约 3.8 千米处有一反射帽，表明当前岩浆储层处于稳定状态，这有助于了解火山活动规律。

　　黄石火山岩浆系统上方岩浆储存深度和挥发性物质的析出，对其稳定性影响重大。尽管有大量证据表明黄石火山口下方存在上地壳岩浆储层，但它的深度以及顶部属性一直没有得到很好的界定。新的控制源地震成像显示，在火山口东北部下方约 3.8 千米处，岩浆储层有一个明显的反射帽。岩浆上升到如此低的压力环境，预计会促使挥发性物质析出，还可能在储层顶部附近形成局部气泡聚集。不过，这一过程在现代火山系统中通常难以察觉。从黄石火山岩浆储层顶部的 P 波和 P 波转 S 波反射现象来看，超临界流体和岩浆的混合物填充在约 3 - 8 千米深的低剪切波速层顶部孔隙中，该低剪切波速层是通过地震层析成像发现的。这些结果与上地壳储层析出的气泡部分留存相符，同时有来自富含挥发性物质的地幔源的岩浆持续供应。气泡积累最终可能导致储层不稳定，但目前通过地震估算的储层顶部气泡体积分数，低于流纹岩喷发前的典型估算值。对热液系统的测量表明，有大量岩浆挥发物流向地表。据推断，岩浆储层处于稳定状态，气泡能高效上升进入热液系统。因为估算得出它是一个富含晶体（孔隙度小于 30%）的储层，动力学模型也支持气泡通过通道逃逸，从而避免了储层的不稳定。