Новое исследование австралийских вулканов изменило представления об эксплозивном «горячеспотовом» вулканизме

Новое исследование, опубликованное в Nature Geoscience о древней цепи вулканов в Австралии, меняет наше понимание «горячеспотового» вулканизма. Восточная Австралия является местом расположения самой длинной на Земле цепи континентальных горячеспотовых вулканов. Они извергались на протяжении последних 35 миллионов лет, пока континент перемещался над областью разогрева в недрах планеты (горячей точкой или мантийным плюмом).

Исследование показало, что активность австралийской горячей точки со временем ослабевала, что повлияло на внутреннюю структуру вулканов и характер их извержений. Это демонстрирует ключевое влияние силы горячей точки на эволюцию внутреннего строения вулканов, их местоположение и продолжительность жизни.

Горячеспотовые вулканы, такие как Гавайские или Канарские острова, производят огромные объёмы лавы и играют важную роль в эволюции Земли и её атмосферы. Австралийская цепь предоставляет уникальную континентальную перспективу и охватывает полный жизненный цикл горячей точки. Учёные установили, что сила горячей точки и объём поступления магмы контролируют продолжительность существования, состав и взрывной характер вулканов.

Около 35–27 миллионов лет назад горячая точка была сильной и порождала огромные, долгоживущие вулканы в Квинсленде, где магма поднималась к поверхности напрямую. Более молодые вулканы Нового Южного Уэльса (20–6 миллионов лет) меньше по размеру и существовали меньше, что указывает на ослабление горячей точки. Снижение магмопритока усложнило путь магмы к поверхности, привело к образованию многочисленных промежуточных магматических камер и более взрывным извержениям. Переломный момент произошёл в районе вулканического ландшафта Твид-Воллумбин (гора Уорнинг), сформировавшегося 21–24 миллиона лет назад.

Анализ вулканических кристаллов, таких как оливин, пироксен и плагиоклаз, позволил реконструировать путь магмы. В северных вулканах, подобных Бакленду (Квинсленд), кристаллы простые, что указывает на малое количество магматических камер. В южных вулканах, таких как Нандевар и Варрамбангл (Новый Южный Уэльс), кристаллы сложные, что свидетельствует о запутанном пути через множество активных камер.

Когда магма останавливается в камере, она остывает, становится более вязкой и трудной для извержения. Для её выталкивания может потребоваться новая порция горячей магмы. Если это происходит, газы в остывшей, вязкой магме не могут выйти, что приводит к нарастанию давления и взрывному извержению, подобно встряхнутой бутылке газировки.

Возраст вулканических пород определялся с помощью радиоизотопного датирования. Измеряя возраст каждого лавового потока от основания до вершины вулкана, учёные смогли определить продолжительность его жизни. Это исследование подчёркивает важность австралийских вулканов для понимания извержений, сформировавших нашу планету, и наглядно демонстрирует роль силы горячей точки и магмопритока в формировании ландшафта, стилей извержений и времени жизни вулканов.