Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Асо, Богослов, Везувий, Вениаминова, Иджен, Йеллоустоун, Кампи Флегрей, Карымский, Катла, Килауэа, Мутновский, Невадо-дель-Руис, Питон-де-ла-Фурнез, Сабанкая, Толбачик, Турриальба, Фуэго, Хурикес, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2018-10-04 10:06

Миссия: найти всё, что скрыто

Вулканы, Вулканология

Сибирские ученые ведут петрологические исследования кальдерных комплексов на южных Курильских островах, чтобы понять причины, механизмы и последствия извержений гигантских вулканов. Горные породы, минералы и включения в них могут многое рассказать об условиях формирования магм и их эволюции в очагах, питающих вулканы.

Из Сибири — на Курилы

На полуострове Камчатка и Курильских островах расположен самый активный на сегодняшний день вулканический пояс в России, который привлекает исследователей со всего мира. Это неслучайно: на Курильской островной дуге сосредоточены «живые» очаги вулканизма, извергавшиеся в ближайшем геологическом прошлом. Именно такие объекты позволяют ученым получить более полную картину эволюции вулканов. 

Сотрудники Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН ведут активные исследования на Южных Курилах: островах Кунашир и Итуруп. Их работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований и комплексной программой СО РАН «Междисциплинарные интеграционные исследования» на 2018—2020 гг.

Извержение вулкана Эбеко, на переднем плане фумарол Дежавю

«В Южно-Сахалинске работает группа ученых-вулканологов из Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН, — рассказывает ведущий научный сотрудник, заместитель директора по научной работе ИГМ СО РАН доктор геолого-минералогических наук Сергей Захарович Смирнов. — В процессе исследований у коллег возник ряд вопросов, поэтому они обратились к нам с предложением работать вместе. И вот уже два года мы активно сотрудничаем. Они занимаются геологической частью, а нас больше интересует петрология, вещество».

Петрология — раздел геологических наук o горных породах, процессах их формирования и преобразования. Магматическая петрология изучает характеристики пород, степень их изменения под влиянием различных факторов, закономерности образования и распределения магм в земной коре и мантии Земли. 

Микроинформаторы

Ученые ИГМ СО РАН собирают образцы горных пород, исторгнутых из кальдерных вулканов. Как правило, это пемзы — пористые кислые магматические породы. Развитие очагов кислых магм сопровождает практически все крупные извержения. Наибольший интерес для исследователей представляют минералы, содержащиеся в пемзах и вулканических бомбах. Они кристаллизуются из магмы и находятся внутри магматических камер, расположенных на расстоянии 10 и более километров под землей.

Заглянуть на такую глубину ученые не в состоянии. Поэтому они собирают продукты извержений, которые по геологическим меркам произошли сравнительно недавно: в пределах 20—40 тысяч лет назад, и изучают состав содержащихся там минералов, их морфологию, взаимодействие с другими минералами.

«Нас интересует то, что представлял собой магматический расплав. Это тот материал, который играет главную роль в процессе подготовки извержения, в его развитии и может оказывать существенное влияние на окружающую среду, климат, людей, животный и растительный мир», — поясняет Сергей Смирнов. 

Сергей Смирнов на вершине вулкана Эбеко

Такую информацию ученые могут получить из мельчайших включений, содержащихся в магматических кристаллах, путем их детального физико-химического анализа. Благодаря этому специалисты могут понять, что происходит в современных вулканах на тех же самых глубинах. 

Размер включений, которые содержатся в двухмиллиметровом магматическом кристалле, составляет 20—50 микрон. Такие «крохи» представляют наибольший интерес для петрологов: они могут рассказать о том, что происходило в магматическом очаге, питающем вулкан, непосредственно перед извержением.

«Наш институт обладает всеми возможностями и знаниями, у нас одна из самых лучших школ в мире по исследованию включений в минералах, — говорит Сергей Смирнов. — У нас есть современное оборудование, которое позволяет получать информацию, достойную опубликования в зарубежных и российских научных журналах. Однако изучение вулканов — сложный и мультидисциплинарный процесс, одних знаний о минералах и включениях в них недостаточно для построения современных моделей. Поэтому мы объединяем наши усилия не только с геологами с Сахалина, но и с геофизиками из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН и математиками из Института вычислительных технологий СО РАН и Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН».

1 + 1 = 1

Одно из наиболее интересных крупных извержений на Курильских островах произошло около 20 тысяч лет назад. Вероятно, именно оно спаяло два кусочка суши, один из которых — нынешний Итуруп, а другой — расположенный к северо-востоку от него полуостров Медвежий. Каковы его механизмы и как оно развивалось, является предметом текущих исследований.

Ученым уже удалось зафиксировать, на какой глубине находился очаг, что собой представляла магма, что послужило вероятным триггером этого извержения. В то же время осталось довольно много вопросов, ответы на которые пока не найдены. Один из них — почему в конкретном месте скопился такой огромный объем магмы (порядка ста кубических километров), и почему он был выброшен на поверхность Земли в очень короткое, даже по обычным меркам, время. 

В то же время осталось довольно много вопросов, ответы на которые пока не найдены. Один из них — почему в конкретном месте скопился такой огромный объем магмы (порядка ста кубических километров), и почему он был выброшен на поверхность Земли в очень короткое, даже по обычным меркам, время. 

«Кубический километр — это уже много, а мы говорим о величине, в сто раз большей, — говорит Сергей Смирнов. — Для сравнения: объем Новосибирского водохранилища — чуть меньше девяти кубических километров. Значит, объем выброшенной извержением магмы составил порядка десяти таких водохранилищ. Вообразите масштаб катастрофы! Вне всякого сомнения, вблизи центра извержения всё живое на какое-то время перестало существовать. Кроме того, это явление могло спровоцировать глобальные климатические изменения. Сейчас мы пытаемся понять, какие именно последствия извержение такого масштаба имело для региона в целом».

Отряд в маршруте у подножия отложений крупного кальдерного  извержения на острове Итуруп, 2018 год

В этом может помочь тефрохронология (дисциплина о методах датирования событий, явлений и находок, основанная на исследовании слоев вулканического пепла, тефр. — Прим. ред.). Тефрохронологи изучают разрезы осадочных отложений (континентальных, морских, океанических) и выискивают в них тончайшие слои пепла. Затем по целому ряду критериев они определяют, из каких вулканов и когда был выброшен этот пепел. 

«Нам хотелось бы понять, в каких из скважин, пробуренных в акваториях Охотского моря и северо-западной части Тихого океана, могут быть отложения наших извержений, — рассказывает Сергей Смирнов. — По этому вопросу мы будем выстраивать отношения с сотрудниками Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, и я надеюсь, у нас будут интересные совместные работы». 

Миссия выполнима

Смоделировать масштаб и механизм извержения довольно просто, но представить, как это происходило на самом деле, — гораздо сложнее. «Проблема в том, — поясняет Сергей Смирнов, — что современное человечество еще ни разу не видело такого извержения воочию». 

В числе крупных явлений, которые произошли в прошлом и были зафиксированы: извержение вулкана Катмай на Аляске (1912 год), вулканов Кракатау в Индонезии (1883 год) и Санторин в Эгейском море (1 600—1 700 годы до н. э.). Однако подробного научного описания самих явлений нет. «Записей не так много, и все они противоречивы, — говорит ученый. — В любом случае это не те данные, которые нужны вулканологам, чтобы построить модель процесса». 

Костяк исследовательского отряда ИГМ СО РАН, возглавляемого Сергеем Смирновым, составляют кандидаты геолого-минералогических наук Дмитрий Владимирович Кузьмин и Татьяна Юрьевна Тимина, аспиранты Новосибирского государственного университета Иван Максимович, Ильдар Низаметдинов и студенты геолого-геофизического факультета НГУ Алексей Котов, Яна Максимович. 

Новосибирским петрологам также интересны объекты, которые находятся в средней части Курильской дуги: там есть вулканические центры такого же масштаба и состава. «Благодаря совместным работам с Южно-Сахалинском мы имеем возможность с этим материалом работать, у коллег он есть, — рассказывает ученый. — Предварительные исследования мы уже проводим, готовимся к тому, что попадем на эти острова и сможем исследовать объекты более подробно. Я думаю, взгляды, которые мы развиваем, смогут в чем-то дополнить представления о Камчатских вулканах, а может, даже в чем-то изменить».

Юлия Клюшникова

Фото предоставлены Сергеем Смирновым


Источник: www.sbras.info