Вулканические суперизвержения готовятся миллионы лет, а затем происходят стремительно

Исследователи из Бристольского университета и Шотландского центра экологических исследований университетов установили, что суперизвержения происходят, когда огромные скопления магмы в глубоких слоях земной коры, формировавшиеся миллионы лет, быстро перемещаются к поверхности, разрушая вмещающие породы.

Используя модель потока в земной коре, международная группа учёных показала, что плутоны — массивы интрузивных пород из затвердевшей магмы — формировались за несколько миллионов лет до четырёх известных гигантских суперизвержений. Разрушение этих плутонов вновь поступающей магмой происходило исключительно быстро. Таким образом, снабжение магмой суперизвержения происходит длительное время, но сам процесс разрушения коры и извержения занимает всего несколько десятилетий. Выводы, опубликованные в Nature, объясняют эти крайние различия во временных масштабах генерации магмы и извержения потоком горячей, но твёрдой коры в ответ на подъём магмы, что и обуславливает редкость и огромные объёмы таких извержений.

Профессор Стив Спаркс из Школы наук о Земле Бристольского университета пояснил: «Долговечность плутонических и связанных с ними вулканических систем контрастирует с короткими сроками формирования неглубоких магматических очагов перед крупными извержениями расплавленной породы. Кристаллы, образовавшиеся в результате более ранних импульсов магмы и захваченные извергающимися магмами, хранятся при температурах около или ниже солидуса в течение длительного времени до извержения и обычно находятся в магме-хозяине очень недолго — всего десятилетия или меньше». Исследование ставит под сомнение идею о длительном хранении старых кристаллов при температурах, достаточно высоких для присутствия расплава, и указывает, что кристаллы происходят из ранее внедрённых и полностью затвердевших плутонов (гранитов).

Такие извержения крайне редки: по оценкам учёных, они случаются на Земле примерно раз в 20 000 лет. Однако они обладают огромной разрушительной силой на местном уровне и могут вызвать глобальные климатические изменения с катастрофическими последствиями. Исследование помогает понять геологические условия, приводящие к суперизвержениям, что позволит лучше идентифицировать вулканы с таким потенциалом в будущем.