Все вулканы работают одинаково? Этна доказала обратное

Как вулкан Этна меняет то, что мы знали о жизни вулканов. Источник изображения: ru.pinterest.com Этна — самый активный вулкан Европы , но долгое время учёные не могли понять, откуда у него берётся магма. Казалось, всё давно известно: есть три основных типа вулканов и понятные механизмы их работы. Но с Этной эта схема не складывалась — слишком много странностей не удавалось объяснить . Новое исследование предлагает неожиданную версию и, если гипотеза подтвердится, привычную классификацию вулканов придётся пересмотреть и дополнить учебники четвёртым типом вулканизма. Этна не подходит под три известных типа вулканов Земли Вулканы на нашей планете образуются, когда породы мантии плавятся и поднимаются к поверхности. До сих пор считалось, что это происходит тремя основными путями : Срединно-океанические хребты — тектонические плиты расходятся, мантийное вещество поднимается и формирует новое океаническое дно. Зоны субдукции — одна плита «ныряет» под другую, вода из погружающейся плиты снижает температуру плавления мантии, и рождаются взрывные вулканы вроде Фудзи. Горячие точки — аномально горячий материал мантии пробивается вверх посреди плиты, создавая вулканические цепочки вроде Гавайев. Этна не вписывается ни в одну из этих категорий. Вулкан расположен рядом с зоной субдукции, но его химический состав больше похож на продукцию горячих точек — хотя никакой горячей точки под ним нет. Учёные спорили об этом десятилетиями, предлагая всё новые гипотезы — и ни одна не объясняла все особенности Этны сразу. Странная лава Этны, которая поставила геологов в тупик Этна удивляет не только расположением, но и историей своих извержений. На ранних этапах жизни вулкан извергал небольшие объёмы лавы, богатой кремнезёмом. Позже он начал выбрасывать огромные количества лавы, насыщенной щелочными металлами — калием и натрием. Странная лава вулкана Этна долгое время ставила ученых в тупик. Теперь они знают, в чем ее особенность. Звучит как простая смена рецепта, но для геологов это серьёзная головоломка. Обычно всё наоборот : лава с высоким содержанием кремнезёма связана с крупными магматическими резервуарами и большими объёмами извержений, а щелочная лава образуется из слабо расплавленных мантийных пород и поэтому извергается в малых количествах. Этна нарушает это правило — такая эволюция прямо противоположна тому, что наблюдается, например, на Гавайях. Представьте себе кран, из которого сначала тонкой струйкой шла вода с известковым налётом, а потом вдруг хлынул мощный поток чистейшей родниковой воды. Откуда вдруг столько «чистого» материала? Именно это и озадачивало вулканологов. Источник магмы Этны: древний расплав с глубины 80 км Новое исследование показывает: в отличие от обычных вулканов, где магма формируется незадолго до извержения, Этну питают небольшие порции магмы, уже существующей в верхней мантии на глубине около 80 километров. Эта магма хранится в так называемой зоне пониженных скоростей — слое, где сейсмические волны замедляются, потому что часть породы находится в частично расплавленном состоянии. Такие зоны, вероятно, распространены по всей планете, но расплав из них редко добирается до поверхности. У Сицилии ситуация особенная. Столкновение Африканской и Евразийской плит создаёт сложные тектонические движения. Плита изгибается вблизи зоны субдукции, в ней открываются трещины, и магма поднимается через них — примерно так же, как жидкость выдавливается из губки. Аналогия учёных: магма выдавливается из мантии, как вода из губки при сжатии Сами авторы исследования назвали Этну «протекающей трубой» , по которой древний расплав из глубин мантии порциями доставляется на поверхность. Учёные из Лозаннского университета во главе с профессором Себастьеном Пиле изучили геохимию лавовых слоёв за всю 500-тысячелетнюю историю вулкана. Данные показали, что состав магмы Этны оставался в целом стабильным на протяжении всего этого времени, даже когда тектонические условия менялись. Вариации в объёмах извержений определялись главным образом движениями плит . Petit-spot вулканы: Этна может быть гигантом этого типа По мнению авторов работы, Этна может принадлежать к малоизвестной четвёртой категории вулканов — так называемым «petit-spot» — крошечным подводным вулканам , впервые описанным в 2006 году японскими геологами. Эти крошечные вулканы стали убедительным доказательством того, что на границе литосферы и астеносферы существуют карманы магмы — идея, впервые предложенная ещё в 1960-х годах. Но вот загвоздка: petit-spot вулканы — это крошки высотой всего в несколько сотен метров, а Этна возвышается на 3 403 метра над уровнем моря. Как один и тот же механизм мог создать и подводный холмик, и гигантский стратовулкан? « Наше исследование предполагает, что Этна могла сформироваться по механизму, аналогичному тому, что порождает подводные крошечные вулканы , — объясняет Себастьен Пиле. — Это неожиданно, поскольку такие процессы ранее наблюдались только у очень маленьких вулканических структур ». Люди на фоне извержения вулкана Этна, побережье Сицилии. Ответ, вероятно, кроется в уникальном тектоническом положении Сицилии. Столкновение двух огромных плит создаёт достаточно трещин и давления, чтобы «выкачивать» магму из глубинных карманов в масштабах, невозможных в обычных условиях. По сути, Этна — это petit-spot вулкан, выросший до невиданных размеров благодаря особой тектонической обстановке. Открытие Этны поможет точнее прогнозировать извержения Петролог Сара Ламбарт из Университета Юты, не участвовавшая в исследовании, назвала описанный механизм «новым типом вулканизма». По её словам, это открытие выходит далеко за рамки одного вулкана. Роль взаимодействия магмы с литосферой в вулканических процессах изучена недостаточно. А значит, хотя Этна и уникальна, описанный для неё тип вулканизма может указывать на более масштабные явления. Если зоны пониженных скоростей действительно распространены по всей планете, то аналогичные процессы могут играть роль и в работе других вулканов — просто до сих пор их не искали. Если хотите обсудить новость с другими читателями, заходите в наш Telegram-чат! Есть и практический аспект. Этна нависает над городами Катания и Мессина в восточной Сицилии, где живут сотни тысяч человек. Результаты исследования могут помочь улучшить прогнозирование извержений , потому что понимание источника магмы — ключ к оценке масштабов будущих событий . Важно подчеркнуть: пока это гипотеза, пусть и подкреплённая серьёзным геохимическим анализом, опубликованным в рецензируемом Journal of Geophysical Research: Solid Earth . Сами авторы осторожно отмечают, что Этна «может быть» уникальным местом на Земле, где состав расплавов зоны пониженных скоростей можно изучать прямо на поверхности. Это не окончательный вердикт, а приглашение к дальнейшим исследованиям — и, возможно, к пересмотру наших представлений о том, что вообще может создавать вулканы.
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News