Вчені виявили, що підводний вулкан Камаеху на Гаваях вивергався 5 разів за останні 150 років

Підводний гавайський вулкан Камаеуаканалоа, раніше відомий як Підводна гора Лоіхі, розташований приблизно у 20 милях від південного берега Великого острова Гаваїв, пережив щонайменше п’ять вивержень за останні півтора століття, згідно з останніми дослідженнями, проведеними вченими Землі в Гавайський університет у Маноа.

Вчені вперше приблизно визначили вік останніх вивержень Камаегу, а також вік восьми більш давніх вивержень цього вулкана, які відстежують майже 2000 років. Їхні висновки нещодавно були опубліковані в журналі Geology.

Вважається, що гавайські вулкани проходять ряд стадій зростання. Наразі Камаеху перебуває на першій підводній стадії «до щиту», тоді як активний сусідній вулкан Кілауеа перебуває на основній стадії створення щита.

«Камаеху є єдиним активним і відкритим прикладом гавайського вулкана, який раніше був на щиті», — сказав Аарон Петрушка, провідний автор дослідження та доцент кафедри наук про Землю в Школі наук про океан і Землю та технологій UH Mānoa (SOEST). ). «На інших гавайських вулканах ця рання частина вулканічної історії вкрита великим виливом лави, який відбувається на стадії щита. Таким чином, існує великий інтерес дізнатися про зростання та еволюцію Камаеху».

Історія Kama’ehu розкрита з хімією та підводними відео

Раніше єдиним відомим і підтвердженим виверженням вулкана Камаеху було те, що відбулося в 1996 році. Подія була виявлена ​​лише тому, що вона збіглася з великою групою землетрусів, які дистанційно зафіксували сейсмометри на Великому острові.

«Сейсмометри можна використовувати лише для виявлення поточних активних вивержень підводних вулканів, оскільки землетруси є короткочасними», — сказав Петрушка. «Щоб визначити вік більш давніх вивержень у Камаеху, ми застосували інший підхід. Ми використовували мас-спектрометр для вимірювання крихітних кількостей ізотопу радію-226 у шматочках погашеної склоподібної лави, які були взяті з морського дна відслонень Камаеху за допомогою занурювального апарата».

Магма природно містить радій-226, який радіоактивно розпадається з передбачуваною швидкістю. Отже, Pietruzska та співавтори використовували кількість радію-226 у кожному зразку, щоб зробити висновок про приблизний час, що минув з моменту виверження лави на морське дно, тобто вік виверження зразка.

Петрушка розпочав це дослідження багато років тому як постдокторський дослідник в Інституті науки Карнегі , відразу після отримання докторського ступеня з наук про Землю в SOEST. Коли він повернувся в UH Mānoa у 2019 році, він отримав доступ до відео та фотографій підводних занурень навколо Камаегу та отримав інформацію, необхідну йому, щоб завершити з’єднання точок.

«Зображення та відео занурення під воду дали незалежне підтвердження наших оцінок віку вивержень», — сказав Петрушка. «Лава з найбільш свіжим виглядом також містила найбільшу кількість радію-226, і навпаки для лав з «старішим» виглядом, тобто тріщинами та зламаними та/або покритими морським осадом. Я був здивований, виявивши, що Камаегу вивергався п’ять разів протягом останніх ~150 років, що означає частоту ~30 років між виверженнями цього вулкана. Це набагато повільніше, ніж у Кілауеа, яке вивергається майже безперервно (з нечастими перервами лише в кілька років)».

Хімічні зміни в лаві з часом

Хімічний склад лави, що вивергається з гавайських вулканів, змінюється з часом. Новий вік виверження лав з Камаегу в поєднанні з вимірюваннями хімічного складу лави показує, що часова шкала зміни хімічного складу лави на цьому попередньому щитовому вулкані становить приблизно 1200 років. Навпаки, хімічний склад лави Кілауеа змінюється протягом усього часу від кількох років до десятиліть, з повним циклом протягом приблизно 200 років.

«Ми вважаємо, що походження цієї різниці пов’язане з розташуванням двох вулканів над гавайською гарячою точкою», — сказав Петрушка. «Це ділянка мантії Землі, яка піднімається до поверхні — «мантійний шлейф», який зрештою тане, утворюючи магму, яка постачає гавайські вулкани. Моделі та інші ізотопні дані з торію-230 припускають, що центр мантійного плюму повинен підніматися швидше, ніж його край. Наші результати — зокрема, фактор шести довших часових масштабів зміни хімії лави в Камаеху — є незалежним підтвердженням цієї ідеї».

Дослідницька група сподівається краще зрозуміти, як працюють гавайські вулкани від їх ранніх стадій росту до їх повної та часто активної зрілості, щоб допомогти їм зрозуміти глибокий контроль над вулканічними виверженнями, які починаються в таємничому мантійному шлейфі, що піднімається під гавайською гарячою точкою. Джерело