Под японским супервулканом Кикай снова копится магма. Ученые из Университета Кобе выяснили, как именно заполняется камера после колоссального взрыва, и это меняет представления о поведении крупнейших вулканов планеты, включая Йеллоустон. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment.
Кикай — один из самых мощных супервулканов на Земле. Около 7300 лет назад он выбросил примерно 160 км³ породы — больше, чем любой другой вулкан за всю современную геологическую эпоху. После этого гигантского взрыва кровля подземной камеры обвалилась внутрь и образовала кальдеру, широкую плоскую впадину диаметром в несколько десятков км. Большая ее часть сейчас скрыта под водой у берегов Японии, что как раз и помогло провести детальное исследование. А на суше такой съемки было бы не сделать.
Геофизики протянули вдоль вулкана цепочку из 39 донных сейсмометров на 175 км и прострелили ее мощными воздушными пушками с исследовательского судна Kaimei. По тому, как сейсмические волны замедляются в разных слоях породы, удалось восстановить картину происходящего в глубине. На глубине 2,5−6 км прямо под кальдерой обнаружился огромный резервуар с частично расплавленной породой, трапециевидный в поперечнике, шириной до 13 км. Доля расплава в нем составляет 3−6%, а общий объем достигает 220 км³. Для сравнения столько воды содержит озеро Байкал.
Главное открытие в том, что это не остатки древней магмы. Химический состав лавы, которую Кикай извергает последние 3900 лет, совершенно другой. Значит, снизу поступает свежее вещество из иного источника. За это время в резервуар закачалось уже больше 32 км³ новой магмы — примерно по 8 км³ каждую тысячу лет. Процесс идет прямо сейчас.
Такая схема, судя по всему, работает у всех крупных кальдерных вулканов. Под американским Йеллоустоном магматический резервуар залегает на глубине 3−8 км с долей расплава около 16−20% — данные получены методом томографии по фоновым сейсмическим шумам. Под индонезийской кальдерой Тоба, где 74 тыс. лет назад грохнуло крупнейшее извержение ледникового периода с выбросом более 5 тыс. км³ породы, похожая зона уходит на глубину до 11 км. Греческий Санторини после минойского извержения трехтысячелетней давности тоже хранит карман расплава на глубине 2,8−5 км. Везде образовались резервуары по одной и той же причине. После катастрофы опустевшая камера начинает медленно, но неуклонно наполняться заново.
Это открытие важно с практической точки зрения. Ученые надеются научиться отслеживать скорость сейсмических волн в толще коры в режиме реального времени, ее изменение служит главным индикатором того, что давление в резервуаре растет и система движется к новому взрыву. Когда это произойдет с Кикаем, через сотни или тысячи лет, пока никто не знает. Но теперь хотя бы понятно, за какими параметрами следить.
Ранее мы писали о том, как изменится Земля через 1 млн лет.
