Подобно тому, как команда судебно-медицинских экспертов воссоздает сцену, чтобы определить, как было совершено преступление, исследователи из Университета Нью-Гэмпшира используют научное расследование, чтобы лучше понять путешествие магмы или расплавленной породы в одном из крупнейших и самые активные вулканы, гора Этна. Исследователи по-новому применили несколько методов, чтобы создать более точную картину водопроводной системы вулкана и того, как быстро магма поднимается наверх, вызывая извержение. Их выводы помогают нам понять, как и когда извергаются вулканы.
В своем исследовании, недавно опубликованном в журнале Geochemical Perspective Letters, команда UNH решила определить, задерживается ли магма внизу, в карманах вулкана, или она выталкивается вверх сразу. Чтобы собрать кусочки головоломки воедино, они объединили три подхода, ранее не использовавшиеся вместе, для реконструкции древней водопроводной системы магмы путем поиска химических сигнатур в лавовой породе, собранной из потоков на поверхности. Они смотрели на минералы и микроэлементы в горных породах, потому что трассеры могут помочь определить, где находились минералы, по тому, как они кристаллизовались.
«По мере того, как магма движется вверх через земную кору под вулканом, она начинает кристаллизоваться», - говорит Сара Миллер из отдела наук о Земле UNH и ведущий автор исследования. «Некоторые элементы движутся быстро, а некоторые медленнее, поэтому в этих кристаллах есть химическая запись событий, которая может помочь нам определить их путь».
Извлечение информации о времени и источнике магмы для древнего вулканизма демонстрирует, как долгоживущие процессы переноса и хранения до извержения работают на горе Этна. Исследователи обнаружили диапазон глубин кристаллизации, предполагая, что под вулканом были отдельные участки, где кристаллизовалась восходящая магма. Их химическая судебно-медицинская экспертиза показала две интересные вещи о вулкане. Во-первых, источник, производивший магму в древней вулкане Этна, во многом такой же, как и в наши дни. Во-вторых, они показали, что кристаллы практически идентичны по химическому составу лаве, в которой они извергались. Это второе открытие предполагает, что время хранения кристаллов под вулканом вулкана Этна, вероятно, относительно короткое, и этот результат может помочь понять недавние открытия для более крупных и взрывоопасных эруптивных систем, таких как Йеллоустоун..
«Эта экспериментальная работа дает нам возможность более широко применить наш подход к другим вулканам», - сказала Джули Брайс, профессор и заведующая кафедрой наук о Земле и соавтор этой статьи. «Наша работа продвигает способы, которыми мы можем исследовать и думать о вулканических водопроводных системах под часто активными вулканическими центрами. Реконструкция динамики этих водопроводных систем и знание того, насколько они долговечны, помогает предвидеть будущие изменения в эруптивном потенциале».
Университет Нью-Гэмпшира является флагманским исследовательским университетом, который вдохновляет на инновации и меняет жизнь в нашем штате, стране и мире. Более 16 000 студентов из всех 50 штатов и 71 страны занимаются с отмеченными наградами преподавателями по лучшим программам в области бизнеса, инженерии, права, гуманитарных и естественных наук по более чем 200 учебным программам. Портфель исследований UNH включает в себя партнерские отношения с НАСА, NOAA, NSF и NIH, ежегодно получая более 100 миллионов долларов в виде внешнего финансирования на конкурсной основе для дальнейшего изучения и определения границ суши, моря и космоса.