Anatomy of a 'zombie' volcano: Investigating the cause of unrest inside Uturuncu

在安第斯山脉深处坐落着乌图伦库火山——玻利维亚的"僵尸"火山。此称谓源于其虽在技术上已死亡（上次喷发于25万年前），但仍显示出躁动迹象，包括地震和气体羽流。这种躁动以"墨西哥帽"式变形模式呈现：火山系统中心区域抬升，周边区域沉降。

对当地居民而言，评估乌图伦库火山喷发的潜在起始时间与强度至关重要，因其可能造成大规模破坏并危及生命。然而此前学界对其持续躁动现象尚无合理解释。科学家认为理解该现象的关键在于可视化岩浆与气体在火山下的运移方式。

这项由中国科学技术大学、牛津大学和康奈尔大学专家共同参与的新研究，利用1700多次地震事件探测信号，对乌图伦库火山下方浅地壳的管道系统进行了高分辨率成像。研究结果表明，乌图伦库的"僵尸"式躁动源于火山口下方液态物质与气体的运移，近期喷发的可能性较低。

火山管道系统是岩浆库与热液体系中流体和气体的复杂混合物。前期研究证实乌图伦库坐落于地壳中已知全球最大岩浆体——阿尔蒂普拉诺-普纳火山复合体上方，活跃的热液系统将该岩浆体与地表相连。但流体如何在该地下系统中运移尚属未知。

研究团队采用地震层析成像技术（类似医学人体成像方法）对火山内部结构进行三维可视化。地震波在不同介质中的传播速度差异，为揭示乌图伦库内部运作机制提供了高分辨率洞察。结合岩石成分等系统物理特性分析，研究团队精确辨识出地热流体可能的向上运移路径，并揭示液体与气体如何在火山口正下方的储集层中积聚。该现象极可能是火山系统中心变形的成因，实际喷发风险较低。

论文合著者迈克·肯德尔教授（牛津大学地球科学系）表示："这项真正的国际合作令我深感荣幸。研究成果展示了地球物理与地质方法的协同运用如何深化对火山的认知，及其伴生的灾害风险与潜在资源价值。"

合著者张海江教授（中国科学技术大学地球和空间科学学院）指出："研究团队的专业知识使我们得以解析乌图伦库火山系统的精细结构。这使我们能够将多种先进地球物理成像技术与岩石特性建模及其流体相互作用研究相结合。"

合著者马修·普里查德教授（康奈尔大学）补充道："本文方法可应用于全球1400多座潜在活火山，以及数十座类似乌图伦库、虽不属活动状态但显现生命迹象的火山——即其他潜在'僵尸火山'。"

研究团队期待未来能运用地震学与岩石学的联合分析方法开展类似研究，以解析其他火山系统的内部构造。