Вулканът Килауеа на Големия хавайски остров е най-активният вулкан в света. Въпреки това ние все още не знаем как точно се е зародил.

Сега ново изследване показва, че първоначалният източник на магма се намира на повече от 90 км под мястото на изригване. Въпреки че по-стари изследвания откриват две плитки празнини с магма под Килауеа, те не са достатъчно големи, за да обяснят огромното количество течна скала, което този вулкан изхвърля.

През 2014 г. е засечена огромна празнина, дълбока близо 11 км, с помощта на сеизмични вълни. Сега обаче, изглежда, че първоизточникът на магмата се намира на още по-голяма дълбочина.

Нов анализ на раздробени фрагменти от древна вулканична скала, добити от югоизточния край на Големия хавайски остров, подсказват, че Килауеа се е образувал благодарение на басейн от пирокластичен материал, разположен на почти 100 км дълбочина.

По някое време преди около 210 000 и 280 000 години тихоокеанската тектонска плоча се размества и магмата се е насочва към океана. Докато се охлажда и втърдява, тя образува огромен „щит“, който се разтваря през вълните (преди около 100 000 години).

Именно така се образува Килауеа. Оригиналните скали обаче, изхвърлени от тази гореща точка (в геологията гореща точка е район с продължителен вулканизъм, за който се смята, че се захранва чрез конвекция на мантията отдолу) са изключително трудни за откриване. Те са заровени от множество пластове от по-нова лава. За щастие, вулканичната скала, анализирана в сегашното изследване, предоставя безпрецедентен поглед в далечното (и дълбоко) минало на вулкана.

Преди се смяташе, че вулканът Килауеа е образуван посредством твърда скала, разтопена частично заради високата температура при горещата точка.

Новото изследване обаче не открива доказателства в подкрепа на тази хипотеза. Скалите, които геолозите събират, съдържат редки земни елементи, които могат да се образуват само по един конкретен начин.

Снимка: Getty Images

Изглежда, че Килауеа не се е образувал при частично разтапяне, а посредством частична кристализация. Този термин описва създаването на кристали в дълбоките басейни с магма, които не си взаимодействат с остатъчните разтопени скали.

„Проучихме идеята как тези проби са се формирали чрез експериментална работа, която включва разтапянето на синтетични скали при високи температури (> 1100 градуса по Целзий) и налягане (> 3 гигапаскала), както и с помощта на нов метод за моделиране на концентрацията на редки земни елементи в тях“, обяснява водещият автор на изследването Лора Милър от университета „Монаш“ в Австралия.

„Открихме, че пробите могат да се образуват единствено от кристализацията и отстраняването (частичната кристализация) на граната“.

Гранатът е кристал, който може да се образува, когато магмата се изложи на високо налягане и температура на повече от 90 км под земната кора. Фактът, че наличието на гранат е необходимо, за да можем да обясним състава на скалите, подсказва, че първоначалното изригване е възникнало на подобни дълбочини (вероятно дори на още по-големи). Експерименти показват, че гранатът може да се кристализира на до 150 км под земната кора.

Изследването е публикувано в Nature Communications.

Източник: Science Alert