Группа ученых-геологов из Новосибирска, Парижа и Потсдама представляет эти результаты в текущем выпуске журнала Science. Ученые исследуют вопрос о том, откуда на самом деле происходит огромное количество материала, выбрасываемого из огромных кальдер во время суперизвержений. Здесь мы не имеем дело с крупными извержениями вулканов размером с Пинатубо на горе Сент-Хеленс, здесь мы говорим об экстремальных событиях: кальдера Тоба в зоне субдукции Суматры в Индонезии возникла в результате одного из крупнейших извержений вулкана в новейшей истории Земли. , около 74000 лет назад.
Он выбросил огромное количество вулканического материала в размере 2800 кубических километров, оказав огромное влияние на климат и окружающую среду в глобальном масштабе. Таким образом, образовалось озеро Тоба длиной 80 км.
Геофизики были заинтересованы в том, чтобы выяснить: как может гигантское количество извергающегося материала, необходимого для образования такого супервулкана, накапливаться в земной коре. Было ли это единичным событием тысячи лет назад или может произойти снова?Исследователи из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ успешно установили сеть сейсмометров в районе Тоба, чтобы исследовать эти вопросы, и предоставили данные всем участвующим ученым через архив данных GEOFON. Ученый GFZ, Кристоф Сенс-Шонфельдер, соавтор исследования, объясняет: «С помощью нового сейсмологического метода мы смогли исследовать внутреннюю структуру магматического резервуара под кальдерой Тоба.
Мы обнаружили, что средняя кора под Тоба супервулкан состоит из горизонтальных слоев ». Таким образом, ответ кроется в структуре магматического резервуара. Здесь, ниже 7 км, кора состоит из множества, в основном горизонтальных, магматических интрузий, все еще содержащих расплавленный материал.Новая сейсмологическая техникаУже предполагалось, что большой объем магмы, извергнутой во время супервулканического извержения, медленно накапливался в течение последних нескольких миллионов лет в форме образовавшихся вторжений.
Теперь это можно было подтвердить результатами натурных измерений. Ученые GFZ использовали для этого новый сейсмологический метод. В течение шести месяцев они регистрировали окружающий сейсмический шум — естественные колебания, которые обычно рассматриваются как тревожные сигналы. Используя статистический подход, они проанализировали данные и обнаружили, что скорость сейсмических волн под Тоба зависит от направления, в котором волны сдвигают земную кору.
На глубине более 7 км отложения последнего извержения образовали зону низких скоростей. Ниже этой глубины сейсмическая анизотропия вызвана горизонтально слоистыми интрузиями, которые структурируют резервуар, как куча блинов. Это отражено в сейсмических данных.
СупервулканыНе только в Индонезии, но и в других частях света есть такие супервоклканы, которые извергаются только раз в пару сотен тысяч лет, но затем испускаются гигантскими извержениями.
Из-за своего размера эти вулканы не образуют гор, а проявляются в виде огромного картера, образовавшегося во время извержения, — кальдеры. Другие известные супервулканы включают территорию Парка желтого камня, вулканы в Андах и кальдеру озера Таупо в Новой Зеландии.
Настоящее исследование помогает лучше понять процессы, которые приводят к таким сверхизвержениям.