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, Безымянный, Везувий, Даллол, Йеллоустоун, Кальбуко, Кампи Флегрей, Килауэа, Ключевская Сопка, Мауна-Лоа, Мерапи, Мутновский, Ньирагонго, Толбачик, Узон, Фаградальсфьядль, Фуэго, Хурикес, Шивелуч, 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

2021-07-18 11:43

Что заставляет вулканы извергаться

Исследователи из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН и Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН изучают вулканы, в результате извержения которых появляются крупные кальдеры (впадины). Разобрав процессы, происходящие в современных зонах активного вулканизма, можно судить о возможности аналогичных явлений в прошлом.

Изучение процессов, связанных с образованием и перемещением магмы в недрах Земли и ее извержением на поверхность, требует усилий геологов разных специальностей. «Исследования сопровождаются значительными трудностями, так как глубинные области под вулканами недоступны для прямых наблюдений, такую возможность дает комплексный подход с использованием независимых геологических и геофизических методов. Идея совместить сейсмотомографию активных вулканов с минеральным анализом продуктов их вулканической деятельности принадлежала академику Николаю Леонтьевичу Добрецову. Его основной подход к изучению любого объекта — разностороннее комплексное исследование. Ему было недостаточно данных от геофизиков, нужны были фактические свидетельства, работа с реальными образцами горных пород.

Одно из направлений исследований нашей лаборатории (геодинамики и магматизма ИГМ СО РАН) связано с изучением флюидных и расплавных включений в продуктах древнего и современного вулканизма. Важно отметить, что флюиды и расплавы, принимающие участие при образовании вулканических пород, оставляют свои следы в виде микровключений в минералах. Таким образом, изучая законсервированные в минерале остатки магматического вещества, можно получить данные о составе магмы, содержании растворенных в ней летучих компонентов (воды, углекислого газа, метана), а после высокотемпературных экспериментов в специальных нагревательных установках (печках) узнать температуру и давление минералообразующей среды», — объясняет старший научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Алексей Васильевич Котляров.

«Вначале Николай Леонтьевич пригласил нас для исследования вещественного состава продуктов извержения и расплавных включений в минералах Толбачинского извержения 2012—2013 годов, так как одним из наиболее перспективных направлений применения расплавных включений является изучение глубинных горизонтов под современными вулканами. Первый раз я посетил вулкан Толбачик в 2015 году, и пока геофизики занимались расстановкой сейсмических станций вокруг вулкана, мы занимались отбором еще теплых образцов базальтов. Меня удивило, что спустя два года после извержения лавовое поле местами еще оставалось горячим и напоминало огромную остывающую печную плиту», — рассказывает Алексей Васильевич.

В результате геологам удалось получить уникальную информацию об особенностях Толбачинского извержения. В ходе анализа расплавных включений в минералах из базальтов было показано существование трех магматических камер, расположенных под вулканом в интервале глубин от 2-х до 18–20 километров. Наличие этих разноглубинных очагов, в которых происходила эволюция поднимающихся расплавов, говорит о сложной системе магматического питания вулкана. Полученные результаты позволили сделать вывод о механизме извержения, а также стали основой для реконструкции эндогенных процессов в зоне субдукции, в районе Курило-Камчатской дуги.

В настоящее время исследования сосредоточились на изучении вулканических построек, эволюция магматических систем которых приводит к катастрофическим извержениям с образованием крупных кальдер. В этом смысле вулкан Горелый, расположенный на юге Камчатки, является образцовым объектом: как показывают сейсмические данные, он сохраняет возможность извержения с взрывом до настоящего времени.

В истории развития вулкана Горелый наблюдался мощный этап извержения, во время которого появилась округлая впадина обрушения диаметром около 12 километров. Это явление возможно, когда в магме содержится много летучих компонентов, при достижении определенного давления газы взламывают пробку из твердых пород вулкана, и чем больше этих газов, тем сильнее идет извержение.

Для реконструкции магматических систем, действовавших во время катастрофического образования кальдеры, необходимо изучать горные породы, сформированные в результате этого процесса. В образцах таких пород из древней постройки вулкана, образовавшейся на докальдерной стадии, геологам удалось найти свидетельства этого процесса. На приведенных в статье фотографиях наглядно показано присутствие в минералах одновременно включений с CO2 и расплавных включений, что свидетельствует о вскипании магматического расплава. «Исследованные нами включения магматического флюида фиксируют этап выделения и образования крохотных пузырьков в магме, как при встряхивании бутылки с газированной водой», — уточняет Алексей Котляров.

Помимо этого, сотрудники лаборатории имеют опыт изучения вулканизма срединно-океанических хребтов и исследуют его связь с образованием рудных месторождений. «Большое значение при изучении имеет сравнительный анализ с информацией по современным хорошо изученным объектам. В результате полученные знания используем как эталонные при изучении древних вулканических комплексов Алтая, Урала, Дальнего Востока, Тянь-Шаня», — добавляет Алексей Васильевич.

Лаборатория геодинамики и магматизма имеет огромный опыт исследований палеовулканов на Алтае, в Тыве и Казахстане. В отличие от современных вулканов Камчатки, они находятся в совершенно другой геодинамической обстановке — древних складчатых областях. «Мы фактически занимаемся реконструкцией вулканических построек, здесь используется метод актуализма, согласно которому вулканические события прошлых геологических эпох имеют много общего с современными процессами. Изучая проявления вулканизма в истории Земли, геологи имеют дело с фрагментами вулканических структур, распознать которые без знаний о строении современных вулканов очень сложно», — поясняет Алексей Котляров.

Мария Фёдорова