Исследователи из Камчатского филиала Геофизической службы РАН расшифровали скрытую структуру недр одного из самых активных вулканов мира — Ключевского, расположенного на Камчатке. С 2003 года этот исполин почти непрерывно извергается, и предсказать его поведение до сих пор было крайне сложно. Однако новое исследование, основанное на анализе глубинных землетрясений, позволило заглянуть в недра вулкана и обнаружить неожиданную картину, которая меняет представления о его внутреннем устройстве.
Под Ключевским вулканом на глубинах от 20 до 40 километров уже давно регистрируются так называемые глубокие длиннопериодные землетрясения — особые сейсмические сигналы, связанные с движением магмы и другими глубинными процессами. До сих пор считалось, что эта зона представляет собой единую структуру, где рождаются подобные толчки. Однако применение современного метода когерентного анализа — сравнения схожести сейсмических волн — позволило выяснить, что на самом деле под вулканом скрываются два разных источника землетрясений.
Исследователи изучили записи сильнейших глубинных землетрясений, с двух сейсмических станций — «Безымянный-перевал» и «Каменистая». Оказалось, что землетрясения, возникающие на глубине около 20–22 километров, имеют высокую степень схожести волн, что указывает на общий механизм их возникновения, вероятно, связанный с хрупкими разломами и накоплением напряжений. В то же время землетрясения на глубине около 28–29 километров демонстрируют низкую схожесть сигналов, что говорит о более сложных и разнообразных процессах, возможно, связанных с движением магмы в пластичной среде.
Полученные данные позволяют разделить подвулканическое пространство на две разные сейсмогенерирующие области: верхнюю (20–25 км) и нижнюю (26–34 км). Такое разделение крайне важно для совершенствования методов прогноза извержений. В частности, это поможет точнее применять методику «Статистической оценки уровня сейсмичности» (СОУС’09), которая уже успешно используется для прогнозирования извержений на Камчатке.
Теперь учёные будут рассматривать каждую из этих глубинных зон отдельно при мониторинге состояния Ключевского вулкана. Это позволит лучше понимать, как изменения в этих слоях влияют на подготовку извержений, и, возможно, даст возможность заранее предупреждать о них с большей надежностью.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования России, а его данные открыты для научного сообщества. Эта работа приближает нас к более точному прогнозу извержений и повышает безопасность людей, живущих в тени огнедышащих гигантов.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник КРАУНЦ. Науки о земле»
