Под вулканами обнаружили «холодильники» для хранения магмы

Геологи исследовали кристаллы магматических пород, найденные в районе кальдеры Лонг-Велли, одного из так называемых супервулканов Земли. На основе результатов анализа ученые смоделировали сценарий извержения супервулкана. По словам специалистов, магма долгое время скапливается под вулканом в виде относительно холодных кристаллов. Затем магму быстро разогревает сильный прилив тепла и происходит извержение. О новой работе сообщает сайт Висконсинского университета в Мадисоне.

Кальдера Лонг-Велли расположена на востоке Калифорнии в районе Мамонтовых гор (Mammoth Mountain). Кальдера сформировалась в результате мощного извержения около 765 000 лет назад — стенки кратера обрушились вниз, образовав котловину. Предполагается, что супервулкан тогда выбросил в воздух около 650 км³ лавы и пепла.

Материалом для исследования стали 49 кристаллов магматической породы, собранные у скального образования Bishop Tuff. Это сваренный туф — легкая и пористая порода, в которой отдельные пластичные обломки «спаяны» между собой. Объект сформировался во время извержения, создавшего кальдеру Лонг-Велли. Ученые провели анализ образцов калий-аргоновым методом. По соотношению концентраций калия и аргона в породе исследователи установили, что кристаллы сформировались в разное время — разница между образцами составила до 16 000 лет. Значит, долгое время их температура оставалась сравнительно невысокой, около 400 °C (во время извержения магма разогревается до 1200 °C). По словам ученых, аргон не смог бы накопиться в образцах, если бы магма оставалась горячей долгое время. В этом случае концентрация аргона во всех кристаллах была бы одинакова.

Исследователи высказали несколько гипотез о том, что может быстро разогреть магму хотя бы до 700–800 °C. Возможно, это происходит, когда в результате некоторых сейсмических процессов к поверхности Земли быстро поднимается слой более горячей породы. Он подталкивает магму к поверхности, одновременно нагревая ее. Дальнейшие исследования покажут, правдива ли эта гипотеза.

Исследование будет опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее геологи описали холодный магматический резервуар под вулканом Таравера в Новой Зеландии.