论文信息：Gianmarco Buono et al, Discriminating carbon dioxide sources during volcanic unrest: The case of Campi Flegrei caldera (Italy), Geology (2023). 

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/51/4/397/620796/Discriminating-carbon-dioxide-sources-during

       当岩浆向地表运移时，岩浆不断降低的压力导致脱气，释放出困在岩浆中的气体，包括水蒸气、二氧化碳和二氧化硫等。火山爆发之前通常会有气流量的增加，但这并不意味着每一次气流量的增加会伴随火山爆发。火山口排放的气体中二氧化碳除了来自岩浆活动本身，也有可能有其他的来源。

       估计二氧化碳的来源对于重建岩浆系统和热液系统非常重要。意大利国家地球物理和火山学研究所的科研人员于2023年3月2日在Geology最新杂志上发表文章，研究团队一直在监测意大利的索尔法塔拉(Solfatara)火山口的气体排放，记录释放的气体量和成分的长期变化，并比较排放物中氮、氦和二氧化碳的比例。

       在2005年，索尔法塔拉火山开始越来越活跃时，数据开始偏离岩浆的化学信息，这种趋势随着时间的推移以及浅层热液系统温度的上升而持续增加。其成因可能与围岩中方解石的脱碳酸作用有关，该作用是由热液系统中强烈的物理(即加热和加压)和化学变化驱动的。这一过程提供了大量的非岩浆二氧化碳。研究人员估计，索尔法塔拉火山口中20%到40%的二氧化碳来自于围岩中的方解石。

图1.  (A) Location map of the Campi Flegrei caldera in southern Italy. (B) Map of diffuse degassing structure at the Solfatara-Pisciarelli hydrothermal site (after Cardellini et al., 2003). Coordinates are expressed in UTM-WGS84. 

图2.  He/CO₂ (A,C) and N₂/CO₂ (B,D) versus N₂/He diagrams showing measured (and 90 d mean) versus modeled data for simple decompression (A,B) and deep mixing (C,D) degassing scenarios. 

图3.  (A,C) Time variation of hydrothermal CO₂(CO₂,add) compared with maximum vertical deformation (red line) and hydrothermal temperature, and (B,D) correlation between CO₂,add and hydrothermal temperature for simple decompression (A,B) and deep mixing (C,D) degassing scenarios.

参考资料：Gas monitoring at volcanic fields outside Naples exposes multiple sources of carbon dioxide emissions. by Geological Society of America. MARCH 7, 2023

https://phys.org/news/2023-03-gas-volcanic-fields-naples-exposes.html