Поведение вулканов связали с состоянием магмы в резервуаре
Характер извержения вулкана определяют кристалличность, содержание растворенных летучих веществ и воды в расплаве в магматическом резервуаре. К такому выводу пришли вулканологи, проанализировав 245 извержений 75 вулканов в зонах субдукции. Эксплозивные извержения типичны для магм с содержанием растворенной воды в диапазоне от 4 до 5,5 процента и кристалличностью менее 30 процентов. Все остальные условия, а именно более высокая кристалличность, содержание растворенной воды менее 3,5 и более 5,5 процентов, благоприятствуют эффузивной активности. Исследование опубликовано в Nature Geoscience.
С ростом численности населения вулканы угрожают все большему числу жизней. Сегодня не менее 29 миллионов человек живут в 10 километрах от действующих вулканов, около 800 миллионов — в пределах 100 километров. Потенциальную опасность диктует тип извержения. Эксплозивные извержения укрывают пеплом огромные территории, уничтожая посевы и приводя к человеческим жертвам. Они также влияют на глобальные температуры и биогеохимические циклы. Потоки лавы во время эффузивных извержений, как правило, менее опасны, и их воздействие сосредоточено в регионе рядом с вулканом. Однако большинство вулканов могут проявлять как эффузивное, так и эксплозивное поведение, иногда одновременно.
Характер извержения в значительной степени определяют процессы в магмаподводящем канале. При больших давлениях вулканические газы полностью растворены в магме. Во время подъема магмы к поверхности давление падает, летучая компонента теряет свою растворимость и начинает выделяться в виде пузырей. Дальнейшая динамика извержения зависит от того, остается ли газ в магме или покидает расплав. В первом случае растущие пузырьки газа фрагментируют колонну магмы, высвобождая энергию для эксплозивной активности. Во втором случае дегазация нейтрализует взрывной потенциал магмы, что приводит к эффузивным извержениям со спокойным выливанием лавы. Выявление факторов, которые контролируют переход между двумя типами извержений, остается предметом многочисленных исследований.