• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.05.2022
Михаил Орлов
4
1 997

Лавовое озеро антарктического вулкана существует благодаря углекислоте из мантии

5.2

Эребус — единственный действующий вулкан Антарктики, расположенный на острове Росса. В его жерле постоянно находится озеро из лавы, что для вулканов — большая редкость. В новом исследовании геологи выяснили, что лавовое озеро Эребуса существует благодаря обилию углекислоты в мантии под ним.

Лавовое озеро в кратере Халемаумау (Килауэа)
Лавовое озеро в кратере Халемаумау (Килауэа)/ © wikipedia.org / Автор: Caristania Fabricius

Антарктида и ее окрестности богаты на всякого рода чудеса и загадки, многие из которых ученым только предстоит разгадать. Это и ледяной щит толщиной в несколько километров, который медленно течет и порождает плавучие льды, и подледные пресные озера, и палеонтологические свидетельства древней жизни на континенте. Еще в Антарктиде есть Эребус — действующий вулкан высотой 3794 метра. Точнее, он расположен на небольшом острове Росса, рядом с побережьем ледяного континента, вместе в несколькими потухшими вулканами. Эребус активен очень давно и постоянно выделяет различные газы.

Необычный вулкан посреди ледников — интересный объект для геологов, и не только. Изучая Эребус, можно многое узнать о вулканизме в целом и даже об эволюции континентов. Теперь совместные усилия ученых из Университета Юты (США) и Университета Кентербери (Новая Зеландия) помогли выяснить, почему магма под Эребусом не остается на глубине, а изливается на поверхность (становясь при этом уже лавой) и образует стабильное озеро.

«Гора Эребус представляет собой пример рифтового вулкана, в магме которого преобладает растворенный углекислый газ, это хорошее дополнение к подробно изученным вулканам островных дуг Тихоокеанского огненного кольца и других областей, так как в тех преобладает водяной пар», — рассказал один из авторов новой статьи в Nature Communications Грэм Хилл (Graham Hill).

Геологи убеждены, что понимание процессов, происходящих внутри вулканов обоих типов — как богатых углекислым газом, так и насыщенных водяным паром — необходимо для оценки баланса этих летучих газов на Земле. На газообмен мантии с поверхностью планеты влияют как внедрение материала земной коры вглубь, так и возвращение вещества наружу.

Итак, Эребус, единственный действующий вулкан Антарктики, к тому же относится к особым «углекислотным» вулканам. Но это еще не самое удивительное: в его кратере постоянно находится озеро из лавы диаметром 250 метров. Стабильные лавовые озера — редкое явление: они характерны лишь для нескольких из более чем 1300 земных вулканов. Авторам новой статьи удалось обнаружить связь между двумя этими особенностями Эребуса. Оказывается, его лавовое озеро поддерживается именно потоками углекислого газа в магме.

Визуализация области под Эребусом, выполненная с помощью магнитотеллурического зондирования / © Phil Wannamaker

Магма — это смесь расплава и кристаллов, способная к перемещению в земной коре. Поднимающаяся магма может выходить на поверхность, однако это удается ей не всегда. Дело в том, что огромное давление литосферы по мере приближения к поверхности резко падает, из-за чего из магмы высвобождается вода. Остатки магмы останавливаются, так и не показавшись в жерле какого-нибудь вулкана — как правило, на глубине около пяти километров.

Изучать происходящее в глубоких частях земной коры и в мантии напрямую очень трудно. Раздобыть образцы с такой глубины — вовсе нереальная задача. В таких случаях на помощь ученым приходят геофизические методы. Они напоминают компьютерную томографию, которая позволяет заглянуть внутрь человека, не причинив ему вреда. Среди геофизических методов особенно популярны сейсмические — в этом случае о свойстве пород судят по пропусканию или отражению ими сейсмической волны. Их используют, в частности, при разведке нефти и газа.

Однако в окрестностях Эребуса мало естественных источников сейсмической активности, так что сейсмоакустика работает плохо. Поэтому ученые обратились к другому методу геофизики — магнитотеллурическому зондированию. В его основе — детектирование естественного электромагнитного излучения, которое создают Солнце и разряды молний. Большинство этих электромагнитных волн распространяются только в воздухе, но некоторые все же проникают внутрь Земли, взаимодействуют с горными породами и возвращаются к поверхности, где их поджидают геологи, вооруженные особыми магнетометрами.

Скорость электромагнитных волн меняется при прохождении пород и минералов с различными свойствами — это определяет их электропроводность. Проведенное на разных точках острова Росса магнитотеллурическое зондирование позволило ученым точно реконструировать происходящее под вулканом вплоть до глубины 100 километров. Магнетотеллурическое зондирование показывает круто уходящий в мантию подводящий канал с высокой электропроводностью, меняющий наклон на более пологий в нижней части коры перед тем как достичь неглубоких магматических камер и лавового озера. «Мы интерпретируем это изгиб вбок как своеобразный «защитный клапан», который контролирует проходящие потоки магмы и углекислого газа, пополняющие и подогревающие расположенную выше фонолитовую (фонолит — горная порода, из которой образовано лавовое озеро. — Прим. ред.) камеру, где находится магма», — пишут авторы работы.

Ученые подчеркивают, что исследование этих потоков «газированной магмы» может пролить свет на устройство нашей планеты в целом. «Если мы знаем, как устроен перенос в таких богатых углекислым газом вулканах и что им управляет, то можем судить о масштабах и объемах транспорта летучих, легко испаряющихся газов на все Земле», — подытожил Фил Уонамейкер (Phil Wannamaker).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

12 часов назад
Ольга Иванова

Американские ученые описали новый вид уникального паукообразного с крепкими ногами, усыпанными шипами. Членистоногое жило в каменноугольном периоде и совершенно не похоже ни на один современный вид.

Позавчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Позавчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
1
+
А исландские вулканы тоже углекислотные? Они же также над рифтом...
Grumpy Toe
31.05.2022
-
1
+
Фонолит (от греч. фоно — звук и литос — камень; дословно — звенящий камень) — вулканическая порода зелёно-серого цвета. Состоит в основном из полевых шпатов, фельдшпатоидов, пироксена и амфибола. (Википедия)
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: