29 мая 2006 года в нескольких местах на индонезийском острове Ява началось извержение грязи. Кипящая грязь, вода, камни и газ выливались из недавно созданных отверстий в земле, погребая под собой целые города и заставляя многих индонезийцев бежать. К сентябрю 2006 года крупнейшее извержение достигло пика, и на поверхность вылилось достаточно грязи, чтобы ежедневно наполнять 72 плавательных бассейна олимпийских размеров.
Индонезийцы лихорадочно строили дамбы, чтобы сдержать грязь и спасти окружающие поселения и рисовые поля от засыпания. Извержение, известное как Луси, все еще продолжается и стало самым разрушительным продолжающимся грязевым извержением в истории. Безжалостное море грязи похоронило некоторые деревни на глубине 40 метров (130 футов) и вынудило почти 60 000 человек покинуть свои дома. Вулкан до сих пор периодически выбрасывает в воздух струи камней и газа, как гейзер. Сейчас из него ежедневно вытекает около 80 000 кубических метров (3 миллиона кубических футов) грязи - этого достаточно, чтобы заполнить 32 бассейна олимпийского размера. Посмотрите видео извержения Луси здесь:
Теперь, более чем через 11 лет после первого извержения, исследователи, возможно, выяснили, почему селевые потоки не прекратились: глубоко под землей Луси связан с ближайшей вулканической системой.
В новом исследовании исследователи применили метод, который геофизики используют для картирования внутренней части Земли, чтобы отобразить область под Луси. Изображения показывают, что канал, поставляющий грязь в Луси, соединен с магматическими очагами близлежащего вулканического комплекса Арджуно-Велиранг через систему разломов на глубине 6 километров (4 мили) под поверхностью.
Вулканы могут быть связаны друг с другом глубоко под землей, и ученые подозревали, что Луси и вулканический комплекс Арджуно-Велиранг каким-то образом связаны, потому что предыдущие исследования показали, что часть газа, извергаемого Луси, обычно содержится в магме. Но никто еще не показал, что Луси физически связана с Арджуно-Велирангом.
Исследователи обнаружили, что палящая магма из вулкана Арджуно-Велиранг, по сути, «запекала» богатые органикой отложения под Луси. Этот процесс создает давление за счет образования газа, который оказывается в ловушке под поверхностью. В случае Луси давление росло до тех пор, пока землетрясение не спровоцировало его извержение.
Изучение связи этих двух систем может помочь ученым лучше понять, как эволюционируют вулканические системы, извергают ли они магму, грязь или гидротермальные флюиды.
«Мы ясно демонстрируем доказательства того, что две системы связаны на глубине», - сказал Адриано Мадзини, геолог из CEED - Университета Осло и ведущий автор нового исследования в Журнале геофизических исследований: Solid Earth. журнал Американского геофизического союза. «Наше новое исследование показывает, что вся система уже существовала там - все было заряжено и готово к срабатыванию."
Нахождение связи
Ява является частью вулканической островной дуги, образованной, когда одна тектоническая плита погружается под другую. По мере того как остров поднимался вверх из моря, вдоль его хребта образовывались вулканы с мелководными бассейнами между ними. Грязь Луси происходит из отложений, отложившихся в этих бассейнах, когда остров был еще частично погружен под воду.
Мадзини изучает Луси вскоре после начала извержения. Два года назад авторы исследования установили сеть из 31 сейсмометра вокруг Луси и соседнего вулканического комплекса. Исследователи обычно используют сейсмометры для измерения сотрясений земли во время землетрясений, но ученые также могут использовать их для создания трехмерных изображений областей под вулканами.
Используя данные сейсмометров за 10 месяцев, Мадзини и его коллеги сфотографировали область под Луси и окружающие вулканы. Изображения показали туннель, выступающий из самой северной из магматических камер Арджуно-Велиранга в осадочный бассейн, где находится Луси. Это позволяет магме и гидротермальным флюидам, возникающим в мантии, проникать в отложения Луси, что вызывает массовые реакции и создает газ, создающий высокое давление под поверхностью Земли. Любое возмущение - например, землетрясение - может спровоцировать извержение этой системы.
Это просто вопрос повторной активации или открытия этих разломов, и любое избыточное давление, которое вы собрали в недрах, неизбежно захочет вырваться и выйти на поверхность, и у вас есть проявление на поверхности, и это Луси, - сказал Мадзини.
Инициирование извержения
Мадзини и другие исследователи подозревают, что землетрясение магнитудой 6,3, которое произошло на Яве за два дня до того, как начался поток грязи, вызвало извержение Луси, повторно активировав систему разломов, соединяющую его с Арджуно-Велирангом.
Позволяя магме течь в осадочный бассейн Луси, система разломов может стать путем для перемещения всей вулканической системы на север, сказал Стивен Миллер, профессор геодинамики в Невшательском университете в Невшателе, Швейцария, который не был связано с исследованием.
«Похоже, это могут быть начальные этапы марша вперед по этой вулканической дуге», - сказал Миллер. «В конечном счете, это переносит весь этот жар на Луси, которая управляет этой непрерывной системой».
Мадзини и другие ученые не уверены, как долго Луси будет продолжать извергаться. В то время как грязевые вулканы довольно распространены на Яве, Луси представляет собой гибрид грязевого вулкана и гидротермального жерла, и его связь с близлежащим вулканом будет поддерживать отложения, готовящиеся на долгие годы.
"Итак, для меня это значит, что Луси не собирается останавливаться в ближайшее время", - сказал Миллер.