09.01.2014

Ученые смогли показать, как перемещается извержение вулкана

Впервые ученые проследили, как протекает один из самых смертоносных вулканических процессов.

Пирокластические потоки поднимают горячие облака пепла и газа, испускаемые вулканом; они движутся со скоростью до 201 метра в секунду. Такая скорость и высокая температура делают процесс наблюдения практически невозможным для человека: любой, кто слишком близко подберется для проведения исследования, подвергает себя смертельной опасности. Здесь не спасет никакое оборудование, сообщается в phys.org.

Однако ученые из Лестерского университета разработали новый метод восстановления движения одного из этих потоков. Впервые благодаря этому методу удалось показать, что радиального движения потоков из вулкана, сметающих все на своем пути, не бывает: они сначала движутся в определенном направлении, изменяя его со временем, и это движение возможно просчитать.

«В магматическом очаге вулкана магма его верхней и нижней частей отличается по своему химическому составу. Во время извержения вулкана эти зоны с различным химическим составом выбрасываются в разное время, и с помощью анализа химического состава магмы, находящейся наверху магматического очага, можно узнать, какой фрагмент был выброшен, – объяснила доктор Ребекка Уильямс из Университета Халл, ведущий автор проекта. – Мы поняли, что если найти способ провести химическое зонирование ингибритов, это можно было бы использовать как временной показатель».

В исследовании, опубликованном в журнале Geology, рассматривались отложения на вулканическом острове Пантеллерия, который был образован одним из плотностных пирокластических потоков во время извержения 45 000 лет назад. Уильямс также отметила: «Зеленый вулканический туф Пантеллерии очень большой – намного больше, чем те, что сожгли Помпею и Геркуланум. При извержении вследствие большой температуры отложения накладывались друг на друга и сливались, превращаясь в зеленое вулканическое стекло, которым покрыт весь остров. Эти отложения достаточно хорошо сохранились».

По своей химической структуре отложения, названные зеленым вулканическим ингибритом, отличаются в верхней и нижней частях так же, как изменения в магматическом очаге.

Как отметила Уильямс, если просто взглянуть на эти отложения, невозможно сказать, чем они отличаются, так как это нельзя заметить невооруженным глазом, хотя иногда они могут различаться размером или количеством имеющихся кристаллов. Были взяты два схожих образца и проведено сравнение вертикального среза отложений, а для получения химического состава был проведен соответствующий анализ.

Для того, чтобы узнать, в какой момент извержения эти отложения были выброшены, команда сравнила отличия зеленого вулканического туфа в разных слоях с подобными слоями в магматическом очаге. Они удивились, обнаружив, что круговые отложения, которые оставляются этими потоками, во время извержения не двигались по кругу, так как застывали.

«Эти действительно большие потоки, как правило, имеют отложения круглой формы, поэтому чаще всего считается, что залежи движутся по радиальной траектории, одновременно и относительно равномерно распространяясь кругом по всем направлениям. Нам на самом деле удалось показать, что так это не работает, и потоки шли одновременно по всем направлениям только в климатической фазе извержения», – пояснила Уильямс.

Это помогает лучше понять, как ведет себя плотностный пирокластический поток, что позволит помочь с составлением карты вулканической опасности. Уильямс подвела итог, сказав, что понимание процессов позволит перестать считать извержение вулкана событием, которое невозможно просчитать и предсказать его развитие.

Источники:

1. KM.RU