Редкое плавление — ключ к «Огненному кольцу»

Ученые Оксфордского университета выяснили, почему взрывные вулканы мира сконцентрированы в узких полосах шириной всего в несколько десятков километров, таких как Тихоокеанское «Огненное кольцо». Исследование показало, что эти вулканы выстроены над узкими зонами в мантии, где может происходить плавление пород без участия воды, хотя извергаемая ими магма сама по себе богата водой. Отчет об исследовании опубликован в журнале Nature.

Эти вулканические дуги ответственны за самые разрушительные извержения в истории, включая извержение Кракатау в 1883 году и колоссальное извержение Тобы около 74 000 лет назад, последствия которого, возможно, поставили человечество на грань исчезновения. Их взрывной характер (в отличие от относительно спокойного извержения в Исландии в апреле 2010 года) связан с высоким содержанием воды в магме, которая, превращаясь в перегретый газ, обеспечивает мощность взрыва.

«Проблема предыдущих моделей, связывающих вулканизм с «влажным» плавлением из-за воды, высвобождаемой из погружающейся плиты, заключалась в том, что такое плавление должно происходить в очень широких областях, что не согласуется с узостью вулканических цепей», — пояснил соавтор исследования доктор Ричард Кац. Математическое моделирование теплопереноса в зонах столкновения плит показало, что наблюдаемая геометрическая картина возможна только в том случае, если вулканы локализованы над узкими зонами, где мантия плавится в отсутствие воды. Расплав из этой области прокладывает путь для более богатой водой магмы, которая извергается на поверхность.