RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 
01.08.2017

Новости вулканологии. Дайджест

Сегодня мы рассказываем о двух исследованиях, касающихся магматических камер вулканов.

В середине июня 2017 года в журнале Science была опубликована статья коллектива авторов из США, Сингапура и Новой Зеландии, рассказывающая об изучении кристаллов циркона, вынесенных на поверхность в результате извержения вулкана Таупо 700 лет назад. Изучив распределение лития в 7 кристаллах циркона, ученые пришли к выводу, что магма в магматическом очаге находится преимущественно в твердом состоянии, а в расплав переходит незадолго до начала извержения.
По мнению исследователей, в глубоком магматическом очаге магма пребывает в кашеобразном, а не жидком, состоянии. Изученные кристаллы показали, что они образовались в промежутке времени между несколькими тысячами и несколькими сотнями тысяч лет назад, когда расплавленная магма из глубин Земли достигла в резервуар Таупо, где остыла и раскристаллизовалась в цирконы и другие минералы. Некоторые из минералов, окружавших цирконы, при последующем нагревании снова превратились в жидкую магму и вынесли цирконы во время извержения. Изучив распределение лития в цирконах ученые выяснили как долго цирконы существовали при температурах достаточных, чтобы расплавить их соседей, то есть как долго магма оставалась расплавленной. Дело в том, что литий проникает в циркон тем быстрее, чем горячее магма. Диффузия лития показывает, что большинство кристаллов провело около 1200 лет при температурах 650–750°C. При таких температурах магма пребывает в преимущественно раскристаллизованном состоянии с небольшим количеством просачивающегося расплавленного материала. И только 40 лет цирконы подвергались температурам выше 750°C, достаточным для полного расплавления магмы. А раз большую часть своего существования магма провела в практически твердом состоянии, исследователи пришли к выводу, что расплавилась она непосредственно перед извержением.
«Другая потрясающая новость состоит в том, что большинство кристаллов старше 50 000 лет», — говорит Кари Купер (Kari Cooper), геохимик из Калифорнийского университета и один из авторов статьи. За этот срок произошло много извержений, но сравнительно небольшой отрезок времени, в который цирконы подвергались воздействию высоких температур, говорит о том, что эти предыдущие извержения практически не повлияли на них и окружающая их магма оставалась почти полностью твердой. По мнению Купер, это говорит о гораздо большей дифференциации магмы, чем предполагалось ранее. Она считает, что глубинные расплавы просачиваются в верхние магматические камеры и расплавляют часть застывшей магмы. Но по ее же словам, «это еще очень открытый вопрос».

Второе исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Science Advanced в конце июня 2017 года, касается не менее известного вулкана Килауэа на Гавайский островах. Ученые из Кембриджского университета и Геологической службы Канады, провели сравнение изменений сейсмических скоростей и деформации купола вулкана. В своих исследованиях они использовали данные, полученные Геологической службой США со своих станций мониторинга в течение 4 лет. Затем они сравнили результаты со вторым набором данных, которые измеряли крошечные изменения угла вулкана за тот же период времени.
«Нам было интересно, как изменяется энергия, перемещающаяся между датчиками, становится ли она быстрее или медленнее», — говорит Клэр Дональдсон (Clare Donaldson), аспирантка из Кембриджского отделения наук о Земле, и первый автор статьи, — «Мы хотим знать, отражают ли изменения сейсмической скорости все большее давление в вулкане, поскольку вулканы разбухают до извержения, что имеет решающее значение для прогнозирования извержения».
Поскольку количество магмы в подземном резервуаре изменяется, весь вершина вулкана выгибается и сжимается. В то же время изменяется и сейсмическая скорость. По мере заполнения магматической камеры это приводит к увеличению давления, что приводит к закрытию трещин в окружающей породе и созданию более быстрых сейсмических волн — и наоборот.
«Это первый случай, когда мы смогли сравнить сейсмический шум с деформацией в течение такого длительного периода, а сильная корреляция между ними показывает, что это может быть новым способом прогнозирования извержений вулканов», — отмечает Дональдсон.
Сейсмология традиционно измеряла небольшие землетрясения на вулканах. Когда магма на глубине движется, она часто создает крошечные землетрясения, поскольку она пробивается сквозь твердый камень. Но иногда магма может течь тихо, через уже существующие пути, и никаких землетрясений не происходит. Этот новый метод все равно обнаружит изменения, вызванные потоком магмы. Сейсмический шум происходит непрерывно и чувствителен к изменениям, которые в противном случае были бы упущены. Исследователи ожидают, что это новое исследование позволит использовать этот метод на сотнях действующих вулканов по всему миру.

Информационная служба ВСЕГЕИ
Источники: http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1154,
https://www.sciencenews.org/article/magma-stored-under-volcanoes-mostly-solid,
http://advances.sciencemag.org/content/3/6/e1700219.full
и https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170628144920.htm



Возврат к списку




 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика