Исследования, проливающие свет на внутреннее «строение» вулканов, могут помочь ученым лучше понять вулканические извержения и беспорядки.
Исследование под руководством Университета Квинсленда проанализировало кристаллы в знаменитой горе Этна в Италии, чтобы показать, как быстро магма движется к поверхности.
Доктор Тереза Убиде из Школы наук о Земле и окружающей среде UQ заявила, что исследование поможет лучше понять вулканические системы и улучшит основы для мониторинга вулканов.
«Глядя на так называемые магматические водопроводные системы - я считаю их «внутренними личностями» вулканов - мы можем лучше интерпретировать признаки движения магмы под нашими ногами», - сказал доктор Убайд.
"Новая информация о переносе магмы до прошлых вулканических извержений может предоставить контекст, который поможет лучше реагировать на будущие сигналы мониторинга, такие как сейсмические измерения землетрясений."
Доктор Убиде и ее команда проанализировали вариации химического состава вулканических кристаллов, которые формируются по химическому образцу, известному как «зонирование секторов».
«Вулканологи и минералоги десятилетиями наблюдали секторальную зональность в кристаллах, замечая, что она может развиваться, когда кристаллы формируются быстро», - сказала она..
Но поскольку точное происхождение и значение секторно-зональных кристаллов в магме были плохо изучены, они обычно игнорировались при изучении процессов, предшествующих извержению внутри вулканов.
"Теперь мы обнаружили, что они не только записывают подробную магматическую историю и триггеры извержений, но также могут предоставить информацию о скорости переноса магмы на поверхность."
Исследование, основанное на предыдущей работе по анализу вулканических кристаллов, использовало высокотехнологичный ультрафиолетовый лазер, аналогичный технологии, используемой для хирургии глаза, в Центре радиогенных изотопов UQ.
«Мы использовали «холодный» луч лазера для удаления тонкого слоя с поверхности кристаллов», - сказал доктор Убиде.
Затем это крошечное количество материала помещается в масс-спектрометр, инструмент, который измеряет состав «следовых» элементов, считывая элементы, которые могут весить менее 0,1 процента от исходного объекта.
Мы обнаружили, что изменения микроэлементов в этих кристаллах чрезвычайно чувствительны к процессам, происходящим внутри вулканов, таким как накопление и охлаждение магмы, перемешивание магмы, перенос магмы и подъем магмы на поверхность.
"Это потрясающий снимок того, что происходит внутри вулканов, дающий ключевое представление об их внутренней водопроводной системе и помогающий нам лучше понять эти невероятные чудеса природы."