Супервулкан Кикай в Японии снова наполняет магматический резервуар
Один из самых мощных супервулканов Земли медленно заново наполняет подземный магматический резервуар спустя тысячи лет после гигантского извержения, сообщают исследователи Университета Кобе. Сейсмические съёмки под японской кальдерой Кикай, извергавшейся около 7300 лет назад, нашли свидетельства того, что там накапливается свежая магма. Исследование опубликовано в Communications Earth & Environment.
Почему Кикай — удобная лаборатория
Некоторые извержения выбрасывают столько магмы, что порода над опустевшим резервуаром проваливается, оставляя широкую неглубокую впадину — кальдеру. Примеры — Йеллоустон в США, Тоба в Индонезии и Кикай. Последнее гигантское извержение Кикай около 7300 лет назад — крупнейшее известное извержение голоцена, эпохи, начавшейся примерно 11 700 лет назад. Выброшенной магмы хватило бы, чтобы похоронить нью-йоркский Центральный парк под слоем толщиной около 12 километров (7,5 мили).
Учёные знают, что гигантские кальдерные вулканы могут извергаться не один раз, но мало понимают, как накапливаются столь большие объёмы магмы, и потому будущие извержения трудно предвидеть. «Мы должны понять, как накапливается такое количество магмы, чтобы понять, как происходят гигантские кальдерные извержения», — говорит геофизик Университета Кобе Нобукадзу Сэама. Большая часть Кикай находится под водой, что оказывается преимуществом: «Подводное расположение позволяет проводить систематические крупномасштабные съёмки», — объясняет Сэама.
Прослушивание земной коры
Вместе с Японским агентством морских и земных наук и технологий (JAMSTEC) команда с помощью массивов пневматических излучателей посылала сейсмические импульсы через кору под морским дном. Приборы — донные сейсмометры — записывали, как проходят волны. Сейсмические волны движутся в твёрдой породе иначе, чем в областях с расплавом, поэтому записи показывают структуры, которые нельзя наблюдать напрямую.
Анализ выявил значительную область с высокой долей магмы прямо под местом извержения 7300-летней давности. Её положение и размеры указывают, что это та же магматическая система, что участвовала в том извержении. «С учётом протяжённости и расположения очевидно, что это тот же магматический резервуар, что и при прошлом извержении», — говорит Сэама.
Новая магма, а не остатки
Прежние исследования показали, что лавовый купол растёт возле центра кальдеры примерно последние 3900 лет, а химические анализы — что материал купола и другой недавней активности по составу отличается от выброшенного при гигантском извержении. Это говорит о том, что магма под куполом поступила из новых вливаний расплава с большей глубины коры или мантии, а не осталась после извержения. «Это значит, что магма, которая сейчас находится в резервуаре под лавовым куполом, вероятно, закачана заново», — резюмирует Сэама.
Значение для других супервулканов
По словам исследователей, эта модель повторного вливания согласуется с крупными неглубокими магматическими резервуарами под другими гигантскими кальдерами, такими как Йеллоустон и Тоба. Пополнение не означает, что новое катастрофическое извержение неизбежно; оно показывает, как резервуар может восстанавливаться тысячи лет, и учёным нужно это понять, прежде чем оценивать долгосрочное поведение супервулканов.
Теперь команда хочет усовершенствовать сейсмические методы, чтобы подробнее изучать движение и хранение магмы. «Наша конечная цель — лучше уметь отслеживать ключевые признаки будущих гигантских извержений», — говорит Сэама. Работу поддержали министерство образования Японии (MEXT) и Японское общество содействия науке.
Больше новостей о науках о Земле — в нашем разделе науки.