Извержение вулканов научились предсказывать по крошечным кристаллам
Ученые нашли способ предсказывать опасные извержения вулканов с помощью крошечных кристаллов минерала плагиоклаза. Новое исследование в журнале Nature Communications показало, что эти микроскопические частицы чутко реагируют на изменения внутри подземных магматических очагов и заранее предупреждают специалистов о надвигающейся катастрофе.
Тайны минералов из глубин Анд
Исследователи из Университета Квинсленда (Австралия) под руководством Даниэлы Парра-Энкалада изучили горные породы, собранные во время экспедиции вдоль участка Центральных Анд на территории Чили и Аргентины. Ученые исследовали белый кристалл под названием плагиоклаз, который активно формируется в расплавленной магме в нескольких километрах под поверхностью земли. Этот минерал чутко реагирует на любые перепады температуры, состав расплава и уровень воды.
Специалисты сделали тонкие срезы пород с семи действующих вулканов и двух древних супервулканов, а затем детально изучили химический состав микрокристаллов под специальными микроскопами. Самые крошечные и молодые кристаллы, толщина которых сравнима с человеческим волосом, обладали одинаковым химическим составом независимо от возраста вулканов и типа прошлых извержений.
«Анализ химического состава отдельных кристаллов, а не целых пород, позволяет нам реконструировать различные этапы истории вулкана и выявить процессы, происходившие непосредственно перед извержением», — поясняет кандидат наук Даниэла Парра-Энкалада.
Универсальный предвестник катастрофы
Сопоставив полученные данные с информацией из других регионов Тихоокеанского огненного кольца, ученые обнаружили ту же самую закономерность. Компьютерное моделирование помогло понять причину этого явления. Химический состав тончайших кристаллов напрямую указывает на подъем очень горячей магмы из глубоких недр планеты в верхний магматический очаг. Такой приток раскаленных масс дестабилизирует всю систему и неизбежно провоцирует мощный взрыв.
Теперь ученые планируют проверить, работает ли этот универсальный механизм на океанических вулканах по всему миру. Полученные данные позволят заранее выявлять наиболее опасные объекты, требующие пристального круглосуточного наблюдения.
Авторы работы подчеркивают, что методика имеет огромную практическую пользу. В будущем анализ кристаллов поможет не только спасать жизни людей с помощью раннего предупреждения об угрозах, но и находить ценные металлы. Поведение плагиоклаза способно подсказать, как именно магматические системы накапливают медь и золото, открывая новые перспективы для поисков полезных ископаемых.
