Ученые рассказали, как родился самый активный вулкан на планете

Вулкан Килауэа на Гавайях называют самым активным в мире, но ученые до сих пор не могут понять, как же он появился. Но новое исследование предполагает, что первоначальный резервуар магмы находился на глубине 90 километров от «горячей точки», сообщает Science Alert.

В ходе предыдущих исследований были обнаружены два неглубоких резервуара магмы, но они были слишком маленькими для того, чтобы объяснить происхождение вулкана. Больший резервуар,  который находится на глубине около 11 километров, обнаружили в 2014 году с помощью сейсмических волн. Новое же исследование показало, что первоначальный резервуар залегает даже глубже.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Вулканы «убили» Венеру и чуть было не сделали того же с Землей – ученые

Ученые проанализировали фрагменты древней вулканической породы, которые были извлечены с юго-восточного склона Большого острова Гавайев. Этот анализ показал, что Килауэа родился из скопления пирокластического материала, находившегося на глубине около 100 километров.

Где-то между 210 и 280 тысячами лет назад Тихоокеанская тектоническая плита сдвинулась и шлейф магмы устремился в море. Когда горячая жидкость остыла и затвердела, она образовала большой «щит», который прорвался сквозь волны около 100 тысяч лет назад.

Так и появился Килауэа. Но оригинальные породы, которые были выброшены из этой точки, невероятно трудно найти, поскольку они погребены под слоями новой лавы. Магматическая порода, которая была извлечена в ходе нового исследования, позволяет получить беспрецедентный взгляд в прошлое вулкана.

Раньше ученые предполагали, что Килауэа образовался из твердой магмы, которая частично расплавилась от тепла горячей точки. Но новое исследование не смогло найти доказательств этой теории. Было обнаружено, что собранные породы содержат набор редкоземельных элементов, которые, согласно моделям, могут образовываться только одним конкретным способом.

Вероятно, что вместо частичного плавления вулкан Килауэа изначально образовался в результате фракционной кристаллизации. Этот термин описывает образование кристаллов в глубоких скоплениях магмы, которые впоследствии не реагируют с остаточным расплавом.

«Мы обнаружили, что образцы могут быть получены только путем кристаллизации и удаления (фракционной кристаллизации) граната», - заявила ведущий автор исследования, геолог Лаура Миллер из Университета Монаш в Австралии.

Гранат – это кристалл, который может образоваться, когда магма подвергается воздействию высокого давления и температуры на глубине до 90 километров под земной корой.  Тот факт, что присутствие граната необходимо для объяснения состава горных пород Килауэа, предполагает, что первоначальное извержение произошло с такой же глубины, а возможно даже глубже. Эксперименты показали, что гранат может кристаллизоваться на глубине до 150 километров.

Другие вулканы, расположенные по всему миру, например, Везувий, также демонстрируют признаки, которые предполагают существование «долгоживущих глубинных» резервуаров магмы, скрывающихся под поверхностью. Вместе с тем, первоначальный магматический резервуар Килауэа, похоже, находится гораздо глубже, чем у всех остальных. Как это возможно, ученые пока объяснить не могут.

Ранее ученые из США изучили пузырьки воздуха, найденные в «голубом льду» из Восточной Антарктиды, и выяснили, что в последние 0,8 миллиона лет концентрация кислорода на Земле падает. Вплоть до последних 250 лет концентрация углекислого газа также оставалась ниже, чем миллион лет назад.