Учёные зафиксировали накопление магмы под японским вулканом Кикай

Японские учёные обнаружили, что огромный резервуар магмы под подводной кальдерой Кикай к югу от Японии снова заполняется. Это открытие даёт редкую возможность изучить, как восстанавливаются крупнейшие вулканы планеты после катастрофических извержений, и может помочь в прогнозировании будущей активности подобных систем.

Подводный вид на вулканическую кальдеру Кикай на дне океана. В центре виден светящийся лавовый купол, со дна поднимаются пузырьки газа.

Кальдера Кикай образовалась около 7300 лет назад в результате самого мощного извержения вулкана за весь голоцен – текущую геологическую эпоху. Когда извержение опустошает магматическую камеру такого масштаба, порода над ней обрушивается, образуя не коническую гору, а обширную впадину, или кальдеру. Подобные вулканические системы, такие как Йеллоустон в США и Тоба в Индонезии, способны извергаться многократно, но механизмы накопления в них новых объёмов магмы изучены слабо.

Исследователи из Университета Кобе совместно с Японским агентством по науке и технологиям в области морских исследований и наук о Земле (JAMSTEC) провели сейсмическую съёмку дна. С помощью специальных пневматических пушек они генерировали сейсмические импульсы, а расставленные на дне океана сейсмометры регистрировали, как волны проходят сквозь земную кору. Анализ скорости и траектории этих волн позволил составить карту подземных структур.

Результаты, опубликованные в журнале Communications Earth & Environment, выявили значительную область, богатую расплавленной породой, прямо под той частью кальдеры, которая была эпицентром древнего извержения. Положение и размеры резервуара указывают на то, что это та же магматическая система. Учёные считают, что камера пополняется новой магмой, а не просто содержит остатки старой.

На это указывает лавовый купол, который формируется в центре кальдеры Кикай последние примерно 3900 лет. Химический анализ пород купола и других следов недавней активности показал, что их состав отличается от магмы, извергнутой 7300 лет назад. Это говорит о том, что нынешний магматический очаг питает новый источник.

Наблюдения подтверждают модель, согласно которой после суперизвержений магматические камеры под гигантскими кальдерами постепенно перезаряжаются свежим материалом. Изучение того, как быстро и где накапливается новая магма, может в будущем позволить отличать обычную вулканическую активность от признаков, предвещающих крупное событие. При этом исследователи подчёркивают, что накопление магмы не означает, что извержение Кикай неизбежно в ближайшее время; открытие лишь подтверждает, что система остаётся активной.