岩浆中的挥发性元素，主要是水，推动了爆炸性的火山爆发。棘手的部分是确定火山爆发前有多少挥发性物质存在。这尤其困难，因为科学家所能找到的唯一证据就是所有挥发物都消失后的最终产物。
Krawczynski位于圣路易斯的华盛顿大学的一项新研究提供了令人信服的证据，证明岩浆可能比以前认为的更加湿润。这项工作由实验地球化学家领导，其中包括艺术与地球与行星科学助理教授Michael J. Krawczynski发表在7月2日的《美国矿物学家》杂志上。
测定挥发性物质含量最常用的方法是研究熔融包裹体，即熔岩中喷发的晶体中含有的小块岩浆。科学家们研究这些玻璃状包裹体，以确定氢的含量——通过回溯计算，氢可以显示出火山爆发前地壳岩浆中溶解了多少水。这种方法被普遍认为是挥发性物质含量的精确下限，可以解释一些在爆炸过程中可能流失的水分。
Gavrilenko克劳钦斯基和克劳钦斯基实验室的前博士后、现任职于内华达大学里诺分校的马克西姆·加夫里连科(Maxim Gavrilenko)，转而想要研究上限——一些尚未经过实验研究的东西。
“人们从未关注过的是，我们现在试图衡量的是，这个桶有多大?” Krawczynski说。你可以想象如果下了很多雨，而你的雨量计是满的，那么你实际上并不知道下了多少雨。本来可以下更多的雨的!我们只是不能说。”
熔体夹杂物也是如此。如果一个熔融的包裹体不能容纳所有的水，那么科学家就不能正确地解读岩浆中含水量的上限。水桶太小了。
在实验室里制造岩浆
加夫里连科和克劳钦斯基在实验室中创造了合成熔体包裹体，以计算出熔体可能含有多少水。为了做到这一点，研究人员复制了地球表面以下40公里处的温度和压力条件。接下来，他们融化并冷却(快速冷却)样品，然后确定他们的实验是否创造了一个玻璃。他们继续这个过程，向样品中加入越来越多的水，直到样品不能再被淬火形成玻璃。
研究重现了地球表面以下40公里处的温度和压力条件。(照片:肖恩·加西亚)加夫里连科说:“我们发现，如果你有很多水，那么最终你就没有杯子了。”这些脱氮(非玻璃态)熔体包裹体存在于自然界中，但优先不研究挥发物，这导致了该研究领域的样本偏倚。
这种偏差对科学家来说尤其成问题，因为他们正试图了解在俯冲带有多少水被回收回地表，与其他构造环境相比，俯冲带的水最丰富。加夫里连科说:“如果这些地区的深层岩浆占水量的比重超过9%，那么用目前的金标准方法就无法正确测量。”“有必要找到一种新的方法来衡量。我们需要一个新的、更大的水桶。”
对全球水循环的影响
这些结果与罗伯特·s·布鲁金斯(Robert S. Brookings)地球与行星科学杰出教授道格拉斯·a·维恩斯(Douglas A. Wiens)最近的研究相一致。在去年秋天发表在《自然》杂志上的一篇论文中，维恩斯得出结论，可能有多达四倍于科学家们想象的多的水进入地幔。加夫里连科和克劳钦斯基的工作指出，在这些发现之后，地壳内外的水循环可能会重新平衡。
克劳钦斯基说:“如果有更多的物质进入地幔，那么就需要有更多的物质返回到地球6037s地壳。“就是我们要看的。我们知道这是一个需要平衡的循环，但我们还没有很好地掌握不同水库的规模。”
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