Вода управляет взрывными извержениями: Магма оказалась влажнее, чем считалось

Новое исследование Университета Вашингтона в Сент-Луисе предоставляет убедительные доказательства того, что магмы могут содержать больше воды, чем предполагалось ранее. Работа экспериментальных геохимиков, включая Майкла Дж. Краучински, опубликована 2 июля в журнале American Mineralogist.

Традиционный метод оценки содержания летучих веществ (в первую очередь воды) в магме до извержения основан на изучении расплавных включений — застывших капель магмы в кристаллах. Однако этот подход показывает лишь нижний предел содержания воды, так как часть её теряется при извержении. Краучински и Максим Гавриленко впервые экспериментально исследовали верхний предел. Они создавали синтетические расплавные включения в лаборатории, моделируя условия на глубине 40 км, и выяснили, что при содержании воды более 9% по массе включение не образует стекла, а кристаллизуется. Такие некристаллические включения в природе обычно не изучаются, что создаёт систематическую ошибку в данных, особенно критичную для оценки воды в зонах субдукции.

Это открытие имеет важные последствия для понимания глобального цикла воды. Результаты согласуются с недавними выводами сейсмологов о том, что в мантию может погружаться вчетверо больше воды. Если вглубь уходит больше воды, то больше должно и возвращаться на поверхность через вулканизм. «Мы поняли, что это цикл, который должен быть сбалансирован, но у нас не было хорошего понимания размеров разных резервуаров», — отметил Краучински. Работа указывает на необходимость разработки новых методов для точного измерения высокого содержания воды в магмах.