Антарктический вулкан хранит лавовое озеро благодаря углекислоте из мантии

Эребус — единственный действующий вулкан Антарктики, находящийся на острове Росса. В его кратере постоянно присутствует озеро из лавы, что для вулканов является большой редкостью. Геологи в новом исследовании обнаружили, что существование лавового озера Эребуса обусловлено большим количеством углекислоты в мантии под ним.

Озеро лавы в кратере Х Halemaʻumaʻu (Кilauea).

Антарктида с окрестностями изобилует чудесными и таинственными явлениями, порой еще не до конца известными науке. ледянойМощный щит, протяжённостью в несколько километров, неторопливо движется, давая жизнь плывущим ледяным массам, а также подлёдным пресным… озераВ Антарктиде можно найти палеонтологические следы древней жизни. На острове Росса, рядом с побережьем ледяного континента, находится действующий вулкан Эребус высотой 3794 метра. Вместе с ним на острове есть несколько потухших вулканов. Эребус активен очень давно и постоянно выделяет различные газы.

Посередине ледников возвышается необычный вулкан, являющийся предметом пристального внимания геологов и не только. ЭребусИзучая вулкан Эреб, можно многое узнать о вулканизме и эволюции континентов. Совместные усилия ученых из Университета Юты и Университета Кентербери помогли выяснить причину выливания магмы на поверхность под Эребусом. Магма превращается в лаву и образует стабильное озеро.

Гора Эребус — пример рифтового вулкана с магмой, богатой растворенным углекислым газом. рассказал один из авторов новой статьи в Nature Communications Грэм Хилл (Graham Hill).

Геологи считают, что понимание процессов внутри вулканов обоих типов — углекислых и водяных — важно для оценки баланса летучих газов на Земле. Взаимодействие мантии с поверхностью планеты происходит как при погружении земной коры вглубь, так и при выбросе вещества наружу.

Эребус, единственный действующий вулкан Антарктиды, особенный — «углекислотный». В его кратере постоянно имеется озеро из лавы. диаметром250 метров. Стабильные лавовые озера — редкое явление: характерны лишь для нескольких из более чем 1300 земных вулканов. Авторам новой статьи удалось обнаружить связь между двумя особенностями Эребуса. Лавовое озеро поддерживается потоками углекислого газа в магме.

Карта участка земли под Эребусом, созданная с использованием метода магнитотеллурического зондирования.

Магма, смесь расплава и кристаллов, способная перемещаться в земной коре, может подниматься к поверхности, но не всегда ей это удается. Огромное давление литосферы при приближении к поверхности резко снижается, из-за чего из магмы высвобождается вода. Остатки магмы останавливаются, не достигнув жерла вулкана, как правило, на глубине около пяти километров.

Изучить глубины земной коры и мантии напрямую сложно. Получить образцы с таких глубин невозможно. В этом случае ученых спасают геофизические методы. Подобно компьютерной томографии, позволяющей взглянуть внутрь человека без вреда для него, геофизические методы дают представление о внутреннем строении Земли. Среди них популярны сейсмические: по прохождению или отражению сейсмической волны судят о свойствах пород. Их используют при разведке нефти и газа.

Тем не менее, вблизи Эребуса природных причин землетрясений немного, из-за чего сейсмоакустические методы исследования работают неэффективно. В связи с этим исследователи прибегли к другой технике геофизики — магнитотеллурическомуПроисходит при помощи выявления естественного электромагнитного излучения Солнца и разрядов молний. Большинство этих волн распространяется только в воздухе, но некоторые проникают внутрь Земли, взаимодействуют с горными породами и возвращаются на поверхность, где их ожидают геологи с особым оборудованием. магнетометрами.

Скорость электромагнитных волн изменяется при прохождении через породы и минералы с разными свойствами, определяя их электропроводность. Магнитотеллурическое зондирование, проведенное в разных точках острова Росса, позволило ученым точно восстановить происходящее под вулканом до глубины 100 километров. Зондирование показывает круто уходящий в мантию подводящий канал с высокой электропроводностью, меняющий наклон на более пологий в нижней части коры перед тем как достичь неглубоких магматических камер и лавового озера. «Мы интерпретируем это изгиб вбок как своеобразный «защитный клапан», который контролирует проходящие потоки магмы и углекислого газа, пополняющие и подогревающие расположенную выше фонолитовую камеру, где находится магма», — утверждают авторы работы.

Ученые утверждают, что изучение течений «газированной магмы» поможет понять строение нашей планеты. По мнению Фила Уонамейкера, если известно устройство переноса в вулканах с высоким содержанием углекислого газа и то, что им управляет, можно судить о масштабах и объемах транспорта летучих, легко испаряющихся газов по всей Земле.