科学家发现，托斯卡纳地下深处埋藏着一个巨大的岩浆体，尽管该地区几乎没有显示出与这类系统相关的表面线索。研究人员利用一种名为环境噪声层析成像的地震成像方法，探测到约6000立方公里的火山流体埋藏在地下8至15公里处。（6000立方公里相当于24亿个标准奥林匹克游泳池的体积。）

这个国际团队包括来自日内瓦大学（UNIGE）、地球科学与资源研究所（CNR-IGG）和国家地球物理与火山学研究所（INGV）的科学家。他们的研究结果发表在《通讯地球与环境》上，也可能有助于研究人员定位与深部岩浆活动相关的地热储层、锂矿床和稀土元素。

世界上一些最著名的火山地区，包括美国黄石国家公园、印度尼西亚多巴湖和新西兰陶波湖，都位于包含数千立方公里熔融物质的岩浆库之上。科学家通常通过地表可见或可测量的证据来识别这些系统，如古代喷发沉积物、火山口、地面上升或下沉以及逸出的气体。然而，当这些迹象缺失时，即使是大量的岩浆也可能在地壳中未被发现。

这似乎就发生在托斯卡纳。来自UNIGE的研究人员与地球科学与资源研究所（IGG-CNR）和国家地球物理与火山学研究所（INGV）的专家合作，绘制了大陆地壳中约6000立方公里的火山流体。新发现的物质横跨托斯卡纳，深度从8公里到15公里不等。

在地质时间尺度上，这种大小的岩浆体理论上可能在超级火山的形成中发挥作用。然而，研究人员强调，该系统目前并不构成威胁。“我们知道这个从北到南横跨托斯卡纳的地区有地热活动，但我们没有意识到它含有如此大量的岩浆，可与黄石等超级火山系统相媲美，”领导这项研究的日内瓦大学理学院地球科学系副教授马特奥·卢皮解释说。

该团队通过环境噪声层析成像定位了岩浆，这是地震学家常用的一种检查地下结构的技术。该方法通过分析海洋波浪、风力和人类活动持续产生的微小振动，起到地壳‘X射线’的作用。当这些振动穿过地面时，地表的地震仪器记录波传播的速度。研究人员为这项研究部署了约60个高分辨率传感器。地震波在穿过异常热或部分熔融的物质时通常会减速。通过识别波速较低的区域，研究人员能够确定岩浆的可能位置。然后，他们结合测量结果，创建了研究区域地下结构的三维重建。

这一发现的意义不仅在于理解托斯卡纳的地质。由于环境噪声层析成像可以相对快速且廉价地勘测大型地下区域，它可能为寻找地热能源和矿产资源提供一种有用的方法。深部岩浆系统通常与锂和稀土元素矿床有关。这些材料对于电动汽车电池和能源转型所需的其他组件等技术越来越重要。

“这些结果对基础研究和实际应用都很重要，例如定位地热储层或富含锂和稀土元素的矿床，这些元素用于电动汽车电池等。除了巨大的科学意义外，这项研究还展示了环境噪声层析成像在勘探自然资源方面的潜力。”