Вулканические кристаллы дают новое представление о магме

Согласно новому исследованию, опубликованному 16 июня в журнале Science, вулканологи получают новое понимание процессов, происходящих внутри магматического резервуара под активным вулканом. Оказывается, это более холодное и твёрдое место, чем считалось ранее. Это новый взгляд на работу вулканов, который в конечном итоге может помочь вулканологам лучше оценить, когда вулкан представляет наибольший риск.

Исследователи изучили циркониевые кристаллы из отложений вокруг вулкана Таравера в Новой Зеландии, образовавшихся после извержения примерно 700 лет назад. Анализ следовых элементов в семи кристаллах позволил определить, когда они сформировались и как долго находились в условиях высоких температур (свыше 700 °C) внутри резервуара. Оказалось, что почти все кристаллы имеют возраст не менее десятков тысяч лет, но лишь менее 4% этого времени они подвергались воздействию расплавленной магмы.

Полученные данные меняют представление о магматическом очаге. По словам ведущего автора работы, профессора Кари Купер, он похож не на бурлящее озеро расплавленной породы, а скорее на «ледяной сладкий конус»: в основном это твёрдая кристаллическая масса, сквозь которую просачивается немного жидкости. Для запуска извержения часть этой твёрдой массы должна расплавиться и прийти в движение, возможно, при взаимодействии с более горячей жидкостью из других частей резервуара. Этот процесс мобилизации магмы может происходить в геологических масштабах очень быстро — за десятилетия или столетия.

«Чтобы понять вулканические извержения, нам нужно уметь расшифровывать сигналы, которые вулкан подает до извержения, — говорит Дженнифер Уэйд из Национального научного фонда США. — Это исследование отматывает время назад, к периоду перед извержением, и использует сигналы в кристаллах, чтобы понять, когда магма переходит из состояния хранения в состояние мобилизации для извержения».