Вулканологи раскрыли связь между типом перезарядки магмы и видом извержения
Периоды поступления магмы в кору под вулканом Попокатепетль в Мексике за отрезок времени, включающий до семи предшествующих извержений, реконструировали ученые в новом исследовании, 10 января сообщает Phys.org.
Ученые обнаружили, что различным типам извержений на вулкане предшествуют разные периоды активности подпитки магмой, варьирующиеся от 15-100 лет для взрывных извержений и до 9-15 лет для спокойных извержений.
Наиболее взрывоопасные события также показали заметный период перерыва в 1 год перед извержением. Обнаружение характерных закономерностей перезарядки магмы для конкретных типов извержений важно, поскольку это может помочь интерпретировать современную активность и улучшить прогнозы извержений в Попокатепетле.
Вулкан Попокатепетль — действующий вулкан, расположенный в мексиканских штатах Пуэбла, Морелос и Мексика и являющийся одним из наиболее активных вулканов в Мексике и Северной Америке, причем крупнейшие извержения произошли 1100, 2150, 14 100 и 23 500 лет назад, все они были изучены в рамках данного исследования.
Это первое исследование такого рода, но метод, разработанный в этом исследовании, может быть применен к другим вулканам по всему миру, и если аналогичные закономерности будут обнаружены в других местах, они могут помочь улучшить прогнозирование извержений и оценку вулканической опасности.
Исследование началось с отбора проб в период 2013–2016 годов, в ходе которых ученые взяли образцы вулканических пород возрастом от 40 000 до 1000 лет, относящиеся к семи отдельным извержениям (четыре крупных взрывных события и три спокойных извержения). Затем исследователи проанализировали химический состав этих различных пород и изучили структуру и состав кристаллов пироксена в породах с помощью электронного микроскопа и электронного микрозонда.
Инъекции магмы в неглубокую кору часто предшествуют извержениям вулканов, поскольку вновь прибывшая магма оказывает давление на окружающую кору до тех пор, пока она в конечном счете не освободит место для выхода магмы на поверхность.
Пироксены — это минералы, которые встречаются в вулканических породах, в основном состоящих из магния (Mg), железа (Fe) и кремнезема (SiO2). Они могут показывать композиционные полосы, которые образуются при поступлении магмы с другим составом. Кристалл продолжает расти по мере того, как эти два разных состава магмы встречаются, создавая «кольца» или «полосы» внутри кристаллической структуры.
Ученые проанализировали различные полосы в поисках химических изменений магмы, а также физических изменений, таких как температура и давление. При этом исследователи также смогли определить время образования каждой полосы, что точно указывает, за сколько времени до извержения новая магма попала в неглубокую кору.
«Такие вулканы, как Попокатепетль, печально известны своим широким диапазоном стилей и размеров извержений, и практически невозможно сказать, когда и как они будут извергаться в следующий раз, — сказал доктор Мартин Манглер из Университета Дарема. — Наши результаты являются многообещающими, поскольку они предполагают, что могут существовать долгосрочные предшествующие магматические модели, указывающие на определенный стиль извержения.
