Вулкан Этна на Сицилии – самый активный в Европе – десятилетиями ставил геологов в тупик. Новое исследование, возможно, объясняет его происхождение: ученые из Лозаннского университета предположили, что Этна сформировалась в результате редкого процесса, который отличает ее от всех других крупных вулканов на Земле.
Как правило, вулканы образуются либо на стыках расходящихся тектонических плит, либо в зонах субдукции, где одна плита уходит под другую, либо над так называемыми горячими точками в мантии. Этна не вписывается ни в одну из этих моделей. Она расположена вблизи зоны субдукции, однако химический состав ее лавы напоминает лаву вулканов горячих точек, которых под этим регионом нет.
Швейцарские исследователи, работавшие совместно с коллегами из итальянского Национального института геофизики и вулканологии, выдвинули новую гипотезу. По их мнению, Этну питают небольшие «карманы» расплавленной породы, которые уже существуют в верхней мантии на глубине около 80 километров. Эта магма не образуется непосредственно перед извержениями, а могла находиться там долгое время. Столкновение Африканской и Евразийской тектонических плит постепенно выталкивает эту магму к поверхности. Когда плита изгибается, в ней образуются трещины, через которые магма поднимается в кору – подобно жидкости, которую выдавливают из губки. Этот механизм объясняет и необычный химический состав лавы, и частые извержения вулкана.
Ученые считают, что Этна может быть представителем малоизученной четвертой категории вулканов – так называемых «петит-спот». Этот тип, впервые описанный японскими геологами в 2006 году, включает небольшие подводные вулканы, подтверждающие существование готовых «карманов» магмы в мантии. До сих пор считалось, что такой процесс порождает только небольшие вулканические структуры высотой в несколько сотен метров. Этна же – огромный стратовулкан высотой более 3000 метров, который активен уже около полумиллиона лет.
Свою теорию исследователи подтвердили, проанализировав образцы пород за всю историю активности вулкана. Химический состав лавы оставался удивительно стабильным на протяжении 500 тысяч лет, несмотря на меняющуюся тектоническую обстановку. Это говорит о том, что источник магмы действительно древний и уже существовал в мантии. Результаты работы, опубликованные в Journal of Geophysical Research – Solid Earth, могут расширить представления о формировании вулканов и помочь в оценке вулканических рисков.
