Извержение Этны в 2011 году
Wikimedia commons
Вулканологи установили, что по структуре и химическому составу магматических кристаллов, которые формируются в вулкане в течение нескольких недель перед извержением, можно описать процессы перемешивания магмы в вулкане и определить время предстоящего или прошедшего извержения. Такие кристаллы в будущем можно будет использовать для заблаговременного прогноза извержений, пишут ученые в Nature Communications.
Извержению вулкана предшествует поступление в магматическую камеру, находящуюся на глубине несколько километров под поверхностью, большого количества дополнительной магмы. Это приводит к активному перемешиванию магмы, изменению ее химического состава, а также ее внедрению в окружающую вулкан горную породу и изменению высоты жерла вулкана. Все эти процессы происходят в течение нескольких недель перед извержением, поэтому ученые предлагают использовать их для заблаговременного предсказания извержений. При этом механизмы изменения формы жерла и перемешивания магматических потоков неплохо изучены, но следить за этими изменениями довольно сложно. Поэтому более показательным параметром (как для описания прошедших извержений, так и для предсказания новых) может быть химический состав и структура минералов, содержащихся в магме и окружающих вулкан горных породах.
Чтобы определить возможные химические маркеры предстоящего извержения, вулканологи Тереза Убиде (Teresa Ubide) и Бальц Камбер (Balz Kamber) из Тринити-колледжа в Дублине провели анализ химического состава клинопироксенов, образовавшихся при извержениях Этны с 1974 по 2014 год. Клинопироксены — минералы с моноклинной симметрией из класса пироксенов, которые встречаются в большом количестве как в щитовых вулканах, так и в вулканах промежуточного типа. С помощью метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой ученые построили карты элементного состава 287 различных образцов минерала, образовавшихся в Этне в течение последних сорока лет.
Оказалось, что для кристаллов клинопироксенов периода извержений характерна выраженная зональная структура, в которой чередуются области, богатые и бедные хромом. При этом, кроме повышенного содержания хрома, для областей первого типа также характерны увеличенные концентрации никеля и скандия, но при этом пониженные концентрации лантана, неодима, циркония и ниобия.
Карта элементного состава кристалла клинопироксена, образовавшегося во время извержения Этны в 2001 году
T. Ubide & B. S. Kamber/ Nature Communications, 2018
Периодизация процессов, происходивших в магме Этны перед извержением в январе 1974 года. От начала кристаллизации богатых хромом областей клинопироксенов до извержения прошло около 10 дней
T. Ubide & B. S. Kamber/ Nature Communications, 2018
Этна — самый высокий и самый активный вулкан в Европе. На протяжении своего существования вулкан извергался около 200 раз. Достаточно регулярно извержения начали происходить во второй половине XX века, и последнее из них произошло в марте прошлого года.
Александр Дубов
Тебе это не нравится?
You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.