Блог

May 31, 2023

Кристаллы и руды в вулканах могут привести к лучшему будущему

Я помню свой первый урок геологии в школьном возрасте, когда я еще не

Я помню свой первый урок геологии, в школьном возрасте, когда я даже не знал, что означает слово геология. Учитель попросил нас всех нарисовать вулкан, поэтому мы достали тетради и нарисовали типичный треугольник с лавой, солнцем, деревьями и т. д. Затем наш учитель нарисовал то же самое, треугольник, в самом верху доски и сказал: «Это здорово, но посмотрите».

Затем она начала рисовать огромный лабиринт каналов и магматических камер под поверхностью – все, что происходило глубоко внутри вулкана, показывая, как магма контролирует развитие извержений.

Понимание того, что происходит глубоко внутри вулкана, имеет решающее значение для понимания развития извержений на поверхности.

Я был полностью захвачен. С того дня я захотел стать вулканологом.

Понимание того, что происходит глубоко внутри вулкана, имеет решающее значение для понимания развития извержений на поверхности. Конечно, мы не можем попасть внутрь действующих вулканов. Но мы можем использовать нашу науку для исследования. Мы обнаружили, что их сложность огромна и различается в зависимости от обстановки.

Смертельный колумбийский вулкан может вот-вот извергнуться, предупреждают ученые

Обычно мы находим вулканы в трех тектонических регионах Земли. Один из них — это когда две тектонические плиты движутся навстречу друг другу — это называется дуговой системой. Другой — это место, где две тектонические плиты расходятся друг от друга — это срединно-океанический хребет. А еще один с геологической точки зрения находится в глуши, и именно там у нас есть горячая точка, например, на Гавайях. Архитектура систем питания магмой может быть совершенно разной в разных геологических условиях.

Мы можем даже точно определить процесс, вызвавший извержение, чтобы лучше понять будущую деятельность. Таким образом, мы сможем подготовить более точные прогнозы.

Магма, доходящая до поверхности и образующая лаву, представляет собой смесь жидкостей, газов и кристаллов. Кристаллы действительно классные – они как маленькие герои. Они растут в недрах вулкана и записывают все, что происходит, чего мы не видим. Они немного похожи на кольца деревьев, позволяющие нам видеть климатические изменения на протяжении веков. Эти кристаллы крошечные, как крупинки соли, возможно, размером с нут, если вам очень повезет. Но в этих кристаллах есть слои, записывающие то, что происходит в магматической системе.

Мы анализируем эти кристаллы с помощью микроскопа и некоторых сложных лабораторных методов. Таким образом мы можем увидеть последовательность процессов, которые происходили в вулкане перед извержением – и, что немаловажно, мы можем увидеть самый последний процесс, последнее кольцо на кристалле перед извержением.

Мы разрабатываем технологию, использующую лазеры, подобные тем, которые мы используем в хирургии глаза, для удаления тонкого слоя с этих кристаллов. Затем мы транспортируем этот материал в прибор, измеряющий химический состав: масс-спектрометр. Исходя из этого, мы можем построить представление о химическом составе этого ресурса — кристаллов — по мере их роста. Мы можем даже точно определить процесс, вызвавший извержение, чтобы лучше понять будущую деятельность. Таким образом, мы сможем подготовить более точные прогнозы.

Самое потрясающее для меня — это звук. Помню, когда я впервые увидел извержение Стромболи – грохот был просто невероятным.

Это последнее кольцо в кристалле говорит нам о том, что новая магма попала в магматический резервуар непосредственно перед извержением. Эта новая магма может отличаться по составу: с высоким содержанием газа, что создает достаточную нестабильность, чтобы вытолкнуть магму на поверхность, примерно так же, как вы встряхиваете бутылку шампанского.

Получайте обновления научных историй прямо на свой почтовый ящик.

Тогда мы хотим знать, на какой глубине это произошло. Сколько километров это было внутри вулкана? Каковы были сроки? Это говорит нам о том, сколько времени у нас есть, чтобы отреагировать, если в будущем мы обнаружим движение магмы на этой глубине – например, посредством землетрясений. Это идеальный сценарий, позволяющий нам лучше понять, как вулкан вел себя в прошлом, чтобы мы могли лучше понять его будущую активность.