Японський супервулкан Кікай знову наповнює магматичний резервуар
Один із найпотужніших супервулканів Землі повільно наповнює свій підземний магматичний резервуар через тисячі років після гігантського виверження, свідчать дослідники Університету Кобе. Сейсмічні зйомки під японською кальдерою Кікай, яка вивергалася близько 7300 років тому, виявили ознаки того, що там накопичується свіжа магма. Дослідження опубліковано в журналі Communications Earth & Environment.
Чому Кікай — корисна лабораторія
Деякі виверження вивільняють стільки магми, що порода над спорожнілим резервуаром обвалюється, залишаючи широке неглибоке западання, яке називають кальдерою. Приклади — Єллоустоун у Сполучених Штатах, Тоба в Індонезії та Кікай. Останнє гігантське виверження Кікай, близько 7300 років тому, було найбільшим відомим вулканічним виверженням голоцену — епохи, що розпочалася приблизно 11 700 років тому. Вивільненої магми вистачило б, щоб поховати нью-йоркський Центральний парк під шаром завтовшки близько 12 кілометрів (7,5 милі).
Учені знають, що гігантські кальдерні вулкани можуть вивергатися більше одного разу, але мало розуміють, як накопичуються такі великі обсяги магми, через що майбутні виверження важко передбачити. «Ми маємо зрозуміти, як можуть накопичуватися такі великі кількості магми, щоб зрозуміти, як відбуваються гігантські кальдерні виверження», — каже геофізик Університету Кобе Нобукадзу Сеама. Більша частина Кікай лежить під морем, що виявляється перевагою: «Підводне розташування дає змогу проводити систематичні масштабні зйомки», — пояснює Сеама.
Прослуховування земної кори
Разом з Японським агентством морських і земних наук і технологій (JAMSTEC) команда використала пневматичні випромінювачі, щоб посилати сейсмічні імпульси крізь кору під морським дном. Прилади, які називають донними океанічними сейсмометрами, записували, як поширюються хвилі. Сейсмічні хвилі рухаються по-різному в твердій породі та в ділянках, що містять розплавлений матеріал, тож записи виявляють структури, які неможливо спостерігати безпосередньо.
Аналіз виявив значну ділянку з високою часткою магми безпосередньо під місцем виверження 7300-річної давності. Її положення та розміри вказують, що це та сама система зберігання магми, яка брала участь у тому виверженні. «З огляду на її розміри та розташування зрозуміло, що це справді той самий магматичний резервуар, що й під час попереднього виверження», — каже Сеама.
Нова магма, а не залишки
Раніше було встановлено, що лавовий купол росте поблизу центру кальдери приблизно останні 3900 років, а хімічні аналізи показали, що матеріал купола та іншої недавньої активності за складом відрізняється від того, що вивільнило гігантське виверження. Це свідчить, що магма, яка нині зберігається під куполом, надійшла з нових впроваджень розплавленої породи з глибших шарів кори чи мантії, а не лишилася після виверження. «Це означає, що магма, яка нині є в резервуарі під лавовим куполом, імовірно, є новою, впровадженою магмою», — підсумовує Сеама.
Наслідки для інших супервулканів
Дослідники кажуть, що ця модель повторного впровадження узгоджується з великими неглибокими магматичними резервуарами, які існують під іншими гігантськими кальдерами, такими як Єллоустоун і Тоба. Поповнення не означає, що ось-ось станеться ще одне катастрофічне виверження; воно показує, як резервуар може відновлюватися впродовж тисяч років, а це вченим потрібно розуміти, перш ніж оцінювати довгострокову поведінку супервулканів.
Тепер команда хоче вдосконалити свої сейсмічні методи, щоб детальніше вивчати рух і зберігання магми. «Наша кінцева мета — навчитися краще відстежувати ключові індикатори майбутніх гігантських вивержень», — каже Сеама. Роботу підтримали міністерство освіти Японії (MEXT) та Японське товариство сприяння науці.
Більше новин про науки про Землю — у нашому розділі науки.