研究结果解释了为什么一些熔岩流可以在短短几个小时内覆盖数公里，而另一些熔岩流在喷发期间流速较慢，这凸显了快速流动的熔岩流所带来的危害，这些熔岩流通常对火山附近的平民构成最大的威胁。

这项由曼彻斯特大学领导的研究正在使用4D同步加速器x射线微断层摄影技术研究玄武岩岩浆结晶过程。这是这种4D扫描技术第一次被用于研究火山爆发期间的结晶，并模拟自然熔岩流的行为。这项研究最近发表在《自然》杂志上科学报告。

由大学火山学主席迈克·伯顿教授领导的研究小组监测了岩浆中的结晶，这是一个驱动火山喷发和控制不同类型火山活动的基本过程。利用这种新颖的方法和技术，他们第一次可以实时观察晶体的三维生长，模拟火山爆发后熔岩流的行为。这个过程与最近在夏威夷基拉韦厄火山看到的场景相似。

伯顿教授解释说:“火山爆发时，岩浆中会生长出小晶体。这些晶体可以极大地改变岩浆流动的方式。简而言之，晶体越多，喷发速度就越慢，这也降低了熔岩流的速度和传播距离。”

“熔岩中存在的晶体越少，意味着喷发速度会加快，可能会变得更加强大和具有破坏性。我们的研究和这种新方法为火山过程的研究开辟了一个全新的前沿。”为了研究晶体生长的速度，研究小组在高温细胞中设置了一个真实喷发的样本，然后在控制岩浆温度的同时进行x射线CAT扫描。这使得研究小组能够可视化晶体的形成和生长，并测量它们的生长速度。

利用这种方法和技术，研究人员可以在一次实验中收集数百张3D图像。这些数据随后被用于复杂的数值模型，以更准确地全面描述火山喷发的行为。

来自曼彻斯特大学地球与环境科学学院的Margherita Polacci博士是这项研究的主要作者，她说:“能够更准确地预测熔岩流的行为，也可以帮助相关安全机构在处理人口稠密地区的火山爆发时，设计和制定新的安全策略和行动。”

这并不是这种技术在地球科学中的唯一用途。伯顿教授补充说:“这种方法在材料科学、矿物开采和其他地质过程中有更多的应用。我们对将研究扩展到高压的前景感到非常兴奋，我们将在2018年进行进一步的实验。”