Вскрытие извержения: Связь роста кристаллов с сейсмичностью вулкана

Ученые из Бристольского университета в статье, опубликованной в журнале Science, описывают метод, связывающий изменения в глубинных слоях под вулканом с сигналами на поверхности. Это исследование в конечном итоге может помочь повысить точность прогнозирования будущих извержений.

Используя химический анализ в криминалистическом стиле, доктор Кейт Сондерс и ее коллеги напрямую связали сейсмические наблюдения за смертоносным извержением вулкана Сент-Хеленс в 1980 году с ростом кристаллов в магматической камере — большом подземном резервуаре расплавленной породы под вулканом.

Более 500 миллионов человек живут вблизи вулканов, которые могут извергнуться с небольшим предупреждением или без него, вызывая масштабные разрушения, сбои в авиасообщении и даже глобальные климатические последствия. Многие вулканы мира отслеживаются на предмет изменений, таких как рост сейсмической активности или деформации грунта. Однако постоянной проблемой для вулканологов остается прямая связь наблюдений на поверхности с процессами, происходящими под землей.

Исследователи изучили зональные кристаллы, которые растут концентрически, подобно годичным кольцам деревьев, внутри магматического тела. Отдельные зоны имеют немного разный химический состав, отражая изменения физических условий в магматической камере и тем самым указывая на вулканические процессы и временные масштабы их протекания.

Химический анализ кристаллов выявил свидетельства импульсных поступлений магмы в растущую камеру внутри вулкана. Было обнаружено, что пики роста кристаллов коррелируют с увеличением сейсмической активности и выбросами газа в месяцы, предшествовавшие извержению.

«Такая корреляция между ростом кристаллов и вулканической сейсмичностью давно предполагалась, но увидеть такие четкие доказательства этой взаимосвязи — удивительно», — отметила доктор Сондерс.

Этот аналитический подход может быть применен к другим активным вулканам, чтобы пролить новый свет на характер и временные рамки предшествующей извержению активности. Это поможет ученым точнее интерпретировать сигналы мониторинга на беспокойных вулканах и улучшить прогнозирование будущих извержений.