今年初，希腊圣托里尼岛经历了持续数周的成千上万次小地震，最大震级达到5.3级，这一现象震惊了当地居民及全球地质学界。地震频繁而密集，促使1万多民众紧急撤离。尽管表面看似与火山活动相关，然而经过深入研究，科学家们却发现了一个令人意外的真相：这些地震并非发生在传统火山中心，而是由位于火山系统下方数公里深处的侧向岩浆运动引发的。俄勒冈大学地球物理学家艾米莉·霍夫特团队的最新研究揭示了这一现象，为火山与地震活动之间复杂的关系带来了全新理解。过去，科学界通常认为地震与火山活动密切相关的地质现象主要集中在火山口及其周围区域。然而，霍夫特教授及其学生通过使用先进的声波成像技术首次探测到了距离火山核心偏离开6至9英里（约10至15公里）深处的岩浆活动区域。
该区域呈侧向延伸趋势，利用地壳中的断裂与裂缝形成通道，使得岩浆能够横向流动。正是在这一深层偏离传统火山中心位置的岩浆侧移过程中，大量地震波被释放，形成密集的地震群。研究首次同时整合了地震数据与主动声波探测，利用海底部署的地震仪捕获地震波信息，通过声波成像映射岩浆状态与分布，极大提升了对深部地质结构的解析深度和精度。同时，从地震成因角度来看，岩浆在断层系统和岩层裂缝间的侧向注入作用不仅破坏了岩石结构的应力平衡，还激活了周边的地震断裂带，导致地震活动高频爆发。岩浆通过断层通道进行侧移的现象揭示了火山系统内部存在一个复杂而动态的“岩浆管道网络”，这一网络远远超出了传统火山口下方的垂直上升路径。换句话说，火山并非简单的竖井式结构，而是呈现出多向扩散和分支的多层次网络。
研究团队利用压缩空气瓶产生的高频声波作为“地下超声波”，有效探测了浅层、中层直至下地壳结构，使得对岩浆含量和分布的测绘达到前所未有的详细程度。两项相关的论文发表于2025年最新一期的《地球化学、地球物理学与地球系统》杂志，分别由霍夫特教授两名博士研究生担纲，首篇通过声波探测解析了岩浆的熔融度及其分布，二篇则聚焦于下地壳中部至深部的岩浆活动，对应了同一地点的地震震源。过去对圣托里尼火山系统的理解停留在近地表三区域探测，但这一研究突破性地将监测深度拓展到了6至9英里以下的深部地壳。这不仅帮助科学家更准确地构建火山岩浆储存体的三维模型，也让他们能够更好地理解岩浆与断层系统之间的相互作用机制。霍夫特强调，火山活动不应被孤立视作火山口及其附近的现象，地壳结构中的裂隙和断层系统其实通过为岩浆提供侧向流动通道，成为火山动力学中不可忽视的因素。当地震群并未对准任何已知火山结构时，正是这些深部的岩浆侧向运动导致了地震的爆发。
随着火山科学的进步，研究人员逐步认识到岩浆不一定直接位于表面火山锥正下方，而可能存在于偏离数公里的“侧带”，以“横卧”的姿态影响着区域地质稳定性。圣托里尼岛的地质环境具有独特性，是典型的俯冲带弧后火山群，断层活跃且复杂，给岩浆侧向注入提供了天然通道。此外，海底测量的运用使研究人员能够突破陆地传感器的限制，填补对海洋底下火山系统理解的空白。对于火山监测与灾害预警而言，理解岩浆侧向流动和断层之间的关系极为关键。传统监测多侧重火山口及其周边区域的地震和变形，但本研究提醒科研团队与决策者：未来火山活动与地震危险可能源于偏离火山中心的地下深处，应拓宽监测范围和深度。卫星测量、海底地震仪及高分辨率声波成像技术的结合，将成为提升监测效能的关键。
圣托里尼岛虽然因其壮丽的火山地貌和旅游价值闻名，但其地质活跃性同样备受关注。深刻揭示当地地震与岩浆之间的复杂关系，有助于设计更完善的避险方案，更好地保护居民与游客安全。此外，这也为全球其他火山系统的理解和研究提供了有益参照。研究表明，地壳结构及其断裂带在火山活动中扮演了桥梁与导管的角色。未来研究将继续探究岩浆在多尺度地质结构中的运动机制，揭示其怎样影响地震触发和火山喷发，也为开发更有效的火山活动预警系统奠定科学基础。澳大利亚、美国及欧洲多国科研团队在本项目中通力合作，共同采用精密仪器和计算方法推动了这一突破。
随着研究的不断深入，我们对地球内部动态的理解变得更加细致和完整，也让人类对自然灾害的防范与应对更具智慧。总之，侧向地壳岩浆移动突破了传统认识的火山活动模式，成为了圣托里尼近期地震骤增的幕后推手。科学家们呼吁更广泛地关注这种深部地质过程，以便更准确预测和管理火山与地震风险，保障地质多发区的安全与稳定。
