Может ли вулкан извергаться после десятков тысяч лет покоя? Если да, то как это объяснить и что делает извержения вулканов более опасными?
Это ключевые вопросы при оценке вулканической опасности, могут привлечь внимание к вулканам, которые кажутся неактивными, сообщает «phys.org».
Даже в спокойной, спящей фазе вулкан может быстро активизироваться, а его извержение может представлять ранее неизвестную угрозу для окружающей местности. Новое исследование венгерских ученых помогает выявить признаки до того, как произойдет извержение такого вулкана.
Группа вулканологов из Европы изучила Чомадул, самый молодой вулкан в Карпатско-Паннонском регионе.
Используя интегрированные данные о минеральной текстуре и химическом составе с высоким разрешением, они количественно оценили условия эволюции магмы, реконструировали архитектуру субвулканического магматического резервуара, определили характеристики кристаллической каши и подпиточной магмы, вызвавшей извержения, и объяснили, почему вулканическая активность в последний активный период стала преимущественно взрывной.
История извержения Чомадуля была ранее раскрыта исследовательской группой с помощью геохронологии U-Th-Pb-He крошечного кристалла циркона.
В течение почти миллионной жизни вулкана было несколько длительных периодов покоя, но даже после десятков тысяч, иногда даже более 100 000 лет покоя, извержения вулканов начинались снова.
Самый значительный вулканизм произошел за последние 160 000 лет, когда лавовые купола выдавливались между 160 и 95 тысячами лет назад, а затем, после более чем 30 тысяч лет покоя, извержения возобновились 56 тысяч лет назад.
Самые молодые продукты извержения образовались в результате более опасных, взрывных извержений по сравнению с предыдущим активным эпизодом. Поэтому важно знать, что послужило причиной такого изменения стиля извержения.
Последние извержения вулкана произошли 30 000 лет назад, и с тех пор вулкан снова находится в спящем состоянии.
Причина начала извержения вулкана и процессы, управляющие стилем извержения, скрыты в горных породах, образовавшихся в процессе вулканической активности. Они могут быть выявлены при детальном изучении породообразующих минералов.
Исследовательская группа определила химический состав всех минеральных фаз, часто с высоким разрешением от кристаллического ядра до края, в пумиях, образовавшихся во время взрывного вулканизма от 56 до 30 000 лет назад.
Затем они критически оценили результаты различных методов расчета температуры кристаллизации, давления, окислительно-восстановительного состояния, состава расплава и содержания талой воды, чтобы количественно оценить состояние магмы, а также ограничить то, как эти кристаллы были включены в извергающуюся магму. Это помогло разгадать архитектуру системы магматических резервуаров, процессы, которые приводят к извержениям, и объяснить эксплозивные извержения.
Ключевым игроком в этом петродетективном исследовании был минерал под названием амфибол.
По сравнению с предыдущим, куполообразующим периодом извержения лавы, эти свежие магмы перезарядки несли амфибол с другим составом, то есть эти магмы были немного другими, и это могло сыграть важную роль в том, почему извержение стало взрывным.
Они интерпретировали такие амфиболы как раннюю фазу кристаллизации в ультраводных магмах, и эти богатые водой подпитываемые магмы, возможно, сыграли ключевую роль в запуске взрывных извержений.
Состав внешнего края кристаллов и оксидов железа и титана дал информацию о состоянии магмы непосредственно перед извержениями.
Состав оксидов железа и титана уравновешивается в течение нескольких дней, когда состояние магмы меняется; они указывают на то, что изверженная магма имела температуру 800-830 градусов Цельсия и была окислена.
В настоящее время вулкан Чомадул не проявляет никаких признаков пробуждения. Тем не менее, это исследование также указывает на то, что реактивация может произойти быстро, в течение нескольких недель или месяцев, в случае подпитки горячей водной магмой.
Примерно 1500 потенциально активных вулканов на Земле, считаются давно спящими, но вулканы также могут представлять ранее неизвестную опасность, особенно если под ними все еще находится магма, содержащая расплав.