С момента основания Центра исследования дна океана в Кобе (KOBEC) в 2015 году Центр провел три исследовательских рейса в кальдеру Кикай, расположенную к югу от главных островов Японии. Основываясь на этих путешествиях, исследователи подтвердили, что гигантский лавовый купол образовался после суперизвержения, образовавшего кальдеру, 7300 лет назад. Купол относится к самому большому в мире классу посткальдерных вулканов с объемом более 32 кубических километров. Состав этого лавового купола отличается от магмы, вызвавшей извержение гигантской кальдеры, - он демонстрирует те же химические характеристики, что и нынешний посткальдерный вулкан на близлежащем острове Сацума Иводзима. Вполне возможно, что в настоящее время под кальдерой Кикай может существовать гигантское скопление магмы.
Эти выводы были опубликованы в онлайн-издании Scientific Reports 9 февраля.
Существует примерно 1% вероятность того, что гигантское кальдерообразующее извержение произойдет в пределах Японского архипелага в течение следующих 100 лет. При таком извержении за один выброс выбрасывается более 40 кубических километров магмы, что наносит огромный ущерб. Механизм, стоящий за этим, и как предсказать это событие - неотложные вопросы.
Исследователи оснастили учебный корабль Fukae Maru, входящий в состав Высшей школы морских наук Университета Кобе, новейшим оборудованием для наблюдения за кальдерой Кикай. Они выбрали этот вулкан по двум основным причинам. Во-первых, для наземных вулканов трудно проводить крупномасштабные наблюдения с использованием искусственных землетрясений из-за плотности населения, а также трудно обнаружить гигантские постройки магмы с точной визуализацией, поскольку они часто находятся на относительно небольших глубинах (примерно 10 км).). Во-вторых, кальдера Кикай вызвала самое последнее гигантское кальдерообразующее извержение на Японском архипелаге (7300 лет назад), и существует высокая вероятность того, что внутри нее может существовать большое скопление магмы.
Во время трех исследовательских рейсов компания KOBEC провела подробные подводные геологические исследования, сейсморазведку, наблюдения с помощью подводных роботов, отбор проб и анализ горных пород, наблюдения с использованием подводных сейсмографов и электромагнитометров.
В предстоящем в марте 2018 года путешествии исследователи планируют использовать сейсмические отражения и подводных роботов, чтобы прояснить процесс образования двойной кальдеры, обнаруженный в предыдущих исследованиях, и механизм, вызывающий гигантское извержение кальдеры.
Они также будут использовать сейсмические и электромагнитные методы, чтобы определить существование гигантского скопления магмы, и в сотрудничестве с Японским агентством морской и земной науки и технологий проведут крупномасштабное подземное исследование, пытаясь захватить визуализация магматической системы в земной коре с высоким разрешением (на глубине около 30 км). Основываясь на результатах этих исследований, команда планирует продолжить мониторинг и стремится разработать метод прогнозирования гигантских кальдерообразующих извержений.
Формирование месторождений металлических руд, по прогнозам, будет сопровождать подводную гидротермальную активность, поэтому команда также планирует оценить эти подводные ресурсы.
Условия
1. Кальдера: углубление в земле, образовавшееся при извержении вулкана
2. Гигантское извержение, образующее кальдеру: извержение, которое высвобождает большое количество магмы (>40 км3) и образует крупномасштабную кальдеру. Такого рода извержения происходили на Японском архипелаге десять раз за последние 120 000 лет. Гигантские кальдерные вулканы сосредоточены на Кюсю и Хоккайдо.
3. Сейсморазведка: создание искусственного землетрясения с помощью пневматических пушек или подобных устройств, прием сейсмических волн, которые отразились или преломились под землей, и оценка подповерхностной структуры.