Кристаллы раскрывают опасность спящих вулканов

Большинство активных вулканов на Земле находятся в состоянии покоя, не извергаясь сотни или даже тысячи лет, и обычно не считаются опасными местным населением. Команда вулканологов из Женевского университета (UNIGE) в сотрудничестве с Гейдельбергским университетом (Германия) разработала методику для оценки разрушительного потенциала таких вулканов. Учёные использовали циркон — крошечные кристаллы в вулканических породах — чтобы оценить объём магмы, который может быть выброшен при пробуждении вулкана Невадо-де-Толука в Мексике. Под ним находится до 350 км³ магмы (примерно в четыре раза больше объёма воды в Женевском озере), и извержение может привести к катастрофе. Новая методика, применимая к большинству типов вулканов по всему миру, описана в журнале Nature Communications.

Ключевым фактором опасности вулкана является объём магмы, способной к извержению, который напрямую связан с масштабом будущих событий. Однако эта магма залегает на недоступных глубинах от 6 до 10 км, и её нельзя измерить напрямую.

Вулканологи применили новый подход, сочетающий геохронологию циркона и термическое моделирование. Циркон содержит уран и торий, распад которых позволяет датировать время его кристаллизации. Поскольку циркон кристаллизуется лишь в определённом температурном диапазоне, эти два параметра помогают определить скорость охлаждения магмы под вулканом. Проанализировав цирконы, извергнутые Невадо-де-Толука за последние 1,5 миллиона лет, учёные смогли восстановить температурную эволюцию магматического очага и с помощью моделирования пересчитать её в объём. Разрешение этого метода в два раза выше, чем у существующих аналогов.

Методика была применена к мексиканскому вулкану Невадо-де-Толука (Шинантécатль), расположенному недалеко от Мехико. Результаты показали, что максимальный возможный объём будущего извержения может достичь 350 км³, что потенциально будет иметь разрушительные последствия. «Система может быстро пробудиться, если возобновится глубинное поступление магмы», — отмечает соавтор исследования Грегор Вебер.

Это открытие имеет ключевое значение для количественной оценки вулканического риска. «Знание размера магматического резервуара важно для выявления вулканов, которые с наибольшей вероятностью могут произвести крупное извержение в будущем. Наш метод — это новый способ оценить кандидатов на такие извержения», — поясняет Вебер. Подход применим к большинству типов вулканов, активных или спящих, и помогает определить, какие вулканические системы требуют более пристального мониторинга.