Тема:

Геология и науки о Земле 1 месяц назад

Вода стала причиной появления сотен вулканов Камчатки

Вулканы Камчатки составляют часть Тихоокеанского огненного кольца.

Вулканы Камчатки составляют часть Тихоокеанского огненного кольца.
Фото Pixabay.

Российские учёные и их иностранные коллеги изучили породы нескольких вулканов Камчатки и выяснили, в ходе каких процессов появились сотни небольших вулканов Срединного Хребта.

Любопытно, что фактически огромные выбросы расплавленной мантии на поверхность, да ещё и на весьма обширной территории, спровоцировала... вода!

Для начала отметим, что большинство действующих и потухших вулканов Камчатки так или иначе связано с процессами субдукции. Так учёные называют погружение одних блоков земной коры под другие.

Это происходит, когда одни литосферные плиты (составляющие твёрдый "панцирь" планеты) движутся навстречу друг другу и одна из плит начинает "подныривать" под другую. Погружение приводит к землетрясениям и повышению активности вулканов.

Учёным известно, что именно под влиянием субдукции более пяти миллионов лет назад под Камчаткой сформировалась горная цепь, протянувшаяся с юго-запада на северо-восток полуострова — Срединный Хребет.

Однако это было давно. Субдукция со временем "сошла на нет". А вулканический фронт сместился к восточному побережью полуострова, где образовалась вторая горная цепь, параллельная Срединному Хребту. И именно там сейчас расположены почти все активные вулканы.

Однако и в Срединном Хребте учёные обнаружили "аномалию", указывающую на обширную вулканическую активность, которая имела место относительно недавно. На это указывает очень большой объём молодых горных пород. Их возраст не превышает 50 тысяч лет, и их здесь очень много. Как же они здесь оказались да ещё и в таком количестве?

Чтобы разобраться в вопросе, учёные из России, Швейцарии и Австралии изучили состав пород вулканов Южный Черпук, ЛИ (назван так в честь вулканолога Лилии Ивановны Базановой) и Тобельцен. Оказалось, что в лаве, которая в своё время извергалась на поверхность Земли, было очень много воды и мало хлора.

Изучив другие особенности молодых пород, геологи пришли к выводу, что вода выделилась из-за разложения минерала амфибола.

Этот минерал, содержащий воду в своей структуре, присутствует в нижней части земной коры. Под влиянием больших температур и давлений он разрушается, выпуская из себя воду.

Учёные предложили следующую модель. Фрагменты нижней части земной коры отрывались, и эти куски погружались в более горячую мантию. Там они постепенно нагревались и теряли воду из-за разложения амфибола. А далее выделившаяся вода приводила к плавлению окружающих мантийных пород. Так образовалось много так называемых магматических очагов, которые позднее выбрались на поверхность в ходе мощной вулканической активности

Во время этого второго эпизода вулканизма на Срединном Хребте на поверхность излилось 2-2,5 тысячи кубических километров пород. Они заняли огромную площадь — около 9 000 км2. Чтобы выплавить необходимое для этого количество магмы, потребовалось отслоение не менее семи объёмных процентов земной коры с такой же площади, считают учёные.

К слову, предложенный механизм может объяснить происхождение большого объёма магм не только на Срединном Хребте, но и в других регионах.

"[...] Он мог иметь место и в других местах с мощной, богатой амфиболом нижней корой. Например, похожими геохимическими особенностями обладают породы из тыловой зоны вулканической дуги Центральной Америки и вулканической провинции Пайения в Аргентине", ‒ пояснил Николай Некрылов, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Минералогического музея имени А. Е. Ферсмана, научный сотрудник Института экспериментальной минералогии РАН.

Однако лишь дополнительные исследования помогут сделать вывод о роли разложения амфибола в образовании магмы в этих регионах.

Научная статья учёных была опубликована в журнале Contributions to Mineralogy and Petrology. Данная научная работа была поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).

Ранее мы рассказывали, как геологи переписали привычный сценарий извержения вулканов и выяснили строение супервулкана Йеллоустон. Также мы писали о том, что супервулканы представляют опасность даже через тысячи лет после извержения.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".