Во взрывных извержениях внутриплитного вулкана Фогу обвинили углекислый газ
Его выделение из мантийного расплава провоцирует быстрый подъем магмы
Ученые обнаружили большое содержание летучих компонентов, особенно углекислого газа, в составе расплавных включений в продуктах извержений вулкана Фогу в архипелаге Зеленого Мыса. По мнению исследователей, именно диоксид углерода, который отделяется от мантийного расплава на глубине 20–30 километров, вызывает быстрый подъем магмы с последующей мощной декомпрессией, ответственной за взрывной характер извержений Фогу. По-видимому, этот внутриплитный вулкан, расположенный на «горячей точке», питается непосредственно от мантийного источника, а не от промежуточного магматического резервуара в пределах коры. Об исследовании сообщает статья в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Поведение летучих веществ в магме (воды, углекислого и угарного газов, серы и ее соединений, «кислых дымов», содержащих хлор и фтор) ― это ключевой фактор динамики вулканических процессов. На больших глубинах, в условиях высокого давления, они растворены в мантийном веществе, но с понижением давления ближе к поверхности отделяются ― происходит дегазация магмы. Если отделение газов, среди которых, как правило, больше всего воды, затруднено, рост внутреннего давления приводит к взрывному извержению. Однако для понимания процессов дегазации и того, как они влияют на характер извержений, необходимо учитывать роль второго главного компонента летучей фазы ― двуокиси углерода.
Численное моделирование показывает, что повышенное содержание углекислоты в смеси CO2—H2O способствует дегазации на глубинах 30–35 километров. Оно встречается у некоторых вулканов в зонах субдукции и особенно характерно для вулканов в районах внутриплитного магматизма, где массовая доля летучих превышает пять процентов. Оценить концентрацию CO2 в магматическом очаге или мантийном расплаве по продуктам извержений трудно, так как в большинстве случаев магма к моменту достижения поверхности оказывается уже сильно дегазирована. О ее первоначальном составе можно судить лишь по расплавным включениям ― микроскопическим карманам магмы, захваченным в ходе роста кристаллов. Такие включения могут выноситься при внутриплитных извержениях с глубин, близких к границе Мохо.