Жидкая магма иногда предвещает извержение - 22 Февраля 2014

Маунт-Худ (фото Erik Klemetti).

Магма под вулканами, входящими в число самых опасных в мире, 99% времени может более пребывать в относительно холодном и твёрдом состоянии. Следовательно, данные о том, что она нагрелась и расплавилась, способны указать на приближение катастрофы.

Под каждым вулканом расположена обширная магматическая камера, наполненная кипящей породой; так по крайней мере принято думать. Однако земная кора сравнительно холодна: её температура всего 200–400 °C, поэтому геологам всегда хотелось узнать, действительно ли магма так горяча, как её иногда малюют.

Кари Купер из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) взяла образцы лавы из окрестностей Маунт-Худа — потенциально активного вулкана в Орегоне, который последний раз извергался 220 лет назад. Вместе с Адамом Кентом из Университета штата Орегон (США) она выделила кристаллы из отвердевшей породы. По радиоактивному распаду урана в кристаллах было установлено, что им по крайней мере 21 тыс. лет.

Но когда Купер и Кент взглянули на содержание стронция в кристаллах, обнаружилось нечто странное. В центре кристаллов стронция было намного больше, чем на периферии, хотя вулканическая порода начинает плавиться при примерно 750 ºC — и в этих условиях стронций становится подвижным, покидая кристаллы за считанные тысячи лет.

Отсюда вывод: поскольку стронций присутствует в образцах неравномерно, кристаллы Маунт-Худа провели при температуре, превышавшей 750 ºC, не более 2 800 лет (возможно, лишь 140 лет). Это всего-навсего 13% (или даже 1%) от 21 тыс. лет. Основная часть магмы должна оказаться жидкой, прежде чем извержение сможет произойти. Но Маунт-Худ свидетельствует о том, что магма редко пребывает в этом состоянии. «Вероятно, если под вулканом обнаружить жидкую магму, то шансы на извержение высоки», — поясняет г-жа Купер.

Сам собой возникает вопрос: что заставляет магму плавиться? Большинство считает, что к этому приводит вливание горячей магмы из земных глубин.

Между тем исследования говорят о том, что во многих магматических бассейнах порода остаётся расплавленной весьма продолжительное время. Скорее всего, вулканы бывают нескольких типов и механизмы извержения у них разные. И, по-видимому, те из них, которым надо сначала «оттаять», извергаются нечасто, но зато очень сильно. Такие извержения производят лаву, особенно насыщенную кристаллами, как это, например, сделал вулкан Пинатубо в 1991 году.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Источник