《Journal of Asian Earth Sciences》：Identifying eruption types from the recent explosive eruptions of Anak Krakatau volcano in the Sunda Strait, Indonesia: Insights from ash morphology and geochemistry
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本研究分析2018年Anak Krakatau火山坍塌后的同火山和后火山产物，通过岩相学、矿物学及地球化学方法，揭示火山喷发类型、岩浆成因及潜在灾害，为灾害监测提供依据。
哈里奥·埃迪·维博沃（Haryo Edi Wibowo）|英德拉诺瓦·苏亨德罗（Indranova Suhendro）|赫兰·达尔马万（Herlan Darmawan）|阿贡·哈里乔科（Agung Harijoko）|阿菲夫·希尔曼·乔维安（Afif Hilman Jovian）|巴赫蒂亚尔·瓦胡·穆塔金（Bachtiar Wahyu Mutaqin）
印度尼西亚日惹加查马达大学（Universitas Gadjah Mada）工程学院地质工程系，邮编55281
摘要
苏门答腊海峡中的阿纳克克拉卡托火山（Anak Krakatau）被认为是印度尼西亚最危险的活火山之一，这不仅是因为它频繁的爆炸性喷发活动以及位于海洋中央的位置，还因为它靠近人口密集的城市地区（例如万丹岛的班达兰普翁市）。本研究调查了2018年12月22日该火山灾难性侧翼崩塌后的产物，以更好地了解其岩浆起源、喷发类型、喷发过程中的气泡形成历史以及与近期活动相关的潜在危险。研究重点关注最上层的十层火山灰（AKL 1–AKL 10），并采用了多种分析方法，包括粒度分布分析、成分分析、火山灰形态学研究、气泡结构分析以及全岩和基质玻璃的化学成分分析。野外观察和粒度分布分析表明，AKL 3主要由火山渣组成；而AKL 7和AKL 9则主要由岩石碎片构成。AKL 3、AKL 7和AKL 9的颗粒形态表明它们主要来源于岩浆活动；AKL 2则具有湿式蒸汽喷发的特征。根据气泡数量密度估算的减压速率，其岩浆喷发类型从剧烈的斯特龙博利式（Strombolian）到武尔坎式（Vulcanian）不等。AKL 2–9的全岩地球化学分析显示SiO2含量为55.3–55.8 wt%，火山玻璃成分在60.6%至61.7%之间，这与克拉卡托火山复合体历史喷发的分化趋势一致。位于山顶的薄白色表层AKL 1主要由钠和氯组成，表明岩浆与海水发生了相互作用。这些发现为理解阿纳克克拉卡托火山的动态及其可能的未来喷发方式提供了重要见解，对于完善该火山的监测系统和风险评估至关重要。
引言
火山口形成后的活动通常强度高且频繁，全球许多例子如巴图尔火山（Batur）、布罗莫火山（Bromo）、阿纳克克拉卡托火山（Anak Krakatau）、坎皮弗莱格雷伊火山（Campi Flegrei）和拉鲍尔火山（Rabaul）都证明了这一点。这种高频率的喷发活动直接导致了新火山体的快速生长和发展。喷发事件的增加与主要的火山灾害风险密切相关，包括火山灰柱、火山灰降落、弹道效应和火山碎屑流。对于那些主要位于海底的离岸火山口火山而言，灾害风险不仅限于初次喷发现象。这些火山的快速生长常常伴随着侧翼不稳定和相关的山体滑坡，进而可能引发毁灭性的火山海啸。历史上，由山体滑坡引发的火山海啸曾多次造成严重威胁。例如2018年的阿纳克克拉卡托火山崩塌（Walter等人，2019年）、2002年的斯特龙博利火山（Maramai等人，2005年）、1994年的基拉韦厄火山（Mattox和Mangan，1997年）以及1741年的大岛火山（Satake，2007年）。对离岸火山口火山的详细地质研究对于有效减轻灾害至关重要，这包括对初次喷发活动和火山海啸潜在风险的评估。位于印度尼西亚苏门答腊海峡的阿纳克克拉卡托火山因其频繁的喷发活动及其对大面积人类居住区的严重影响而被认为是世界上最危险的活火山之一。2018年的事件是该火山最近一次造成重大破坏的喷发，当时阿纳克克拉卡托火山的侧翼崩塌引发了沿苏门答腊海峡的巨大海啸，导致约437人死亡（Heidarzadeh等人，2020年）。2018年侧翼崩塌事件后，该火山通过主火山口重新活跃起来，至今仍在产生局部火山灰羽流和熔岩喷泉（全球火山活动计划，2023年）。
然而，关于2018年崩塌后火山产物和喷发类型的认识尚不充分，因为大多数近期研究集中在地形变化、崩塌机制和海啸方面（例如Darmawan等人，2020年；Heidarzadeh等人，2020年；Ye等人，2020年）。虽然有一些研究关注了爆炸性活动，例如Cutler等人（2022年）对2018年及随后在潘姜岛（Panjang）、塞尔通岛（Sertung）和拉卡塔岛（Rakata）收集的火山灰沉积物进行了分析。为了增进了解，我们旨在研究来自阿纳克克拉卡托火山主体区域的火山灰沉积物，并结合详细的野外观察（如地层学）和实验室分析（如粒度分布、地球化学分析、形态分析和结构分析）。这些分析有助于我们了解岩浆储库及通道中的物理化学过程，而这些过程是肉眼无法观察到的（例如Toramaru，2006年；Nurfiani和Bouvent de Maisonneuve，2018年；Wibowo等人，2022年；Suhendro等人，2023年；Gurusinga等人，2023年）。
阿纳克克拉卡托火山概述
阿纳克克拉卡托火山位于苏门答腊岛和爪哇岛之间的苏门答腊海峡中。这座火山属于第四纪苏门答腊弧的一部分，是由印度-澳大利亚板块俯冲到欧亚板块下方形成的，俯冲速率为每年67±7毫米（Tregoning等人，1994年）。该火山生长在一个与1883年灾难性喷发相关的海底火山口北缘之上（Deplus等人，1995年）。
采样收集与程序
本次野外工作旨在收集与2018年侧翼崩塌前后相关的阿纳克克拉卡托火山地层信息（详情见结果部分）。在记录地层时仔细检查了多个方面，如碎屑类型（新形成的和再沉积的）、碎屑大小、沉积结构（块状或分级的）以及厚度。同时，为了避免采样受到再沉积物质的影响，我们排除了这些物质。阿纳克克拉卡托火山产物的地层与空间分布
阿纳克克拉卡托火山近期的产物至少包含十层地层（以下简称“AKL”），其中第1层（AKL 1）是最新的产物，第10层（AKL 10）是最古老的产物。其中五层属于原始火山碎屑产物（AKL 1、AKL 2、AKL 3、AKL 7和AKL 9），其余五层为再沉积产物。只有原始火山碎屑产物被采集样本。各层的详细信息如下……地层相关性
Cutler等人（2021年）在潘姜岛（距离火山口约2.5公里）对阿纳克克拉卡托火山的相对远端产物进行了研究，将地层分为三个不同的时间序列：2018年之前的、2018年喷发期间的以及2018年喷发之后的。2018年之前的产物是一种名为U10-1的黑色有机土壤，厚度约为12厘米；2018年喷发期间的产物（喷发日期：12月22日）则表现为约6厘米厚的浮石层，称为U10-2。结论
本研究提供了阿纳克克拉卡托火山十层火山灰（AKL1–10）的近端地层信息，这些火山灰对应于2018年喷发前后的产物。根据详细的野外观察，AKL1、AKL2、AKL3、AKL7和AKL9被确定为原始沉积物，而其余五层（AKL4、AKL5、AKL6、AKL8和AKL10）则被认为是再沉积物质。AKL1仅含有盐分，AKL2含有少量岩石碎片，而AKL3、AKL7和AKL9含有新形成的碎屑。
未引用的参考文献
Camus等人，1987年；Costantini等人，2010年；Dahren等人，2012年；Harjono等人，1989年；Suhendro等人，2024年。
作者贡献声明
哈里奥·埃迪·维博沃（Haryo Edi Wibowo）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目监督、资源管理、方法论制定、研究设计、资金获取、数据分析、概念化。英德拉诺瓦·苏亨德罗（Indranova Suhendro）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目监督、资源管理、方法论制定、研究设计、数据分析、数据管理、概念化。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
我们感谢兰普翁自然资源保护局（BKSDA）在野外工作期间的指导。同时感谢Karoly Nemeth教授以及两位匿名审稿人的建设性意见，也感谢编辑对本文的处理。
