В марте 2022 года португальский остров Сан-Жоржи в Азорском архипелаге оказался в центре мощной сейсмической активности. Его потрясли тысячи землетрясений, а причиной, как выяснили учёные, стал огромный объём магмы, который быстро поднялся из глубин Земли.
Новое исследование под руководством специалистов UCL показало: магма начала движение на глубине более 20 километров, прошла вверх через земную кору и остановилась всего в 1,6 километра под островом. До извержения дело так и не дошло, но ситуация была очень близкой.
Особенно необычно то, что значительная часть этого движения происходила почти “тихо”. Магма быстро поднималась, но сильной сейсмической активности во время самого подъёма было сравнительно мало. Большинство землетрясений началось уже после того, как магма перестала двигаться вверх.
По оценке исследователей, всё произошло всего за несколько дней. Объёма магмы хватило бы примерно на 32 000 олимпийских бассейнов.
Доктор Stephen Hicks из UCL Earth Sciences назвал это “скрытным вторжением”. По его словам, магма быстро прошла через кору, но большая часть её пути была почти бесшумной, поэтому было трудно предсказать, закончится ли всё извержением.
Работа опубликована в Nature Communications. Международная команда учёных использовала сразу несколько методов, чтобы восстановить путь магмы под островом.
Сейсмометры на суше и на дне Атлантики помогли точно определить, где происходили землетрясения. Спутниковые данные и GPS-показатели позволили увидеть, как во время событий менялась поверхность острова.
Спутники зафиксировали, что земля над вулканом поднялась примерно на 6 сантиметров. Это подтвердило, что магма вошла в более мелкие слои коры под островом. Но наружу она не прорвалась. Такие случаи учёные называют “несостоявшимся извержением”.
Подобные подземные вторжения важны не только из-за риска извержения. Они помогают формировать и менять вулканические острова на протяжении времени. Подробные карты землетрясений, созданные в этом исследовании, дают новое понимание того, как именно происходят такие процессы.
Магма поднималась через одну из крупных разломных систем Сан-Жоржи — зону разлома Pico do Carvão. Ранее геологические исследования уже показывали, что этот разлом в прошлом вызывал сильные землетрясения.
Но в 2022 году всё произошло иначе. Вместо одного мощного толчка подъём магмы вызвал тысячи небольших землетрясений, сосредоточенных вдоль разлома.
Учёные считают, что разлом сыграл двойную роль. С одной стороны, он стал своего рода маршрутом, по которому магма поднималась вверх. С другой — мог позволить газам и жидкостям уходить в стороны, снижая давление внутри магмы. Именно это, возможно, и не дало ей прорваться наружу.
Доктор Pablo J. González из Испанского национального исследовательского совета объяснил, что разлом работал одновременно как “магистраль” и как “утечка”: помогал магме подниматься, но мог также предотвратить извержение.
Исследование показывает, что крупные подземные вторжения магмы могут происходить быстро и почти без явных предупреждающих признаков. Оно также подчёркивает, насколько сильно крупные геологические разломы могут влиять на итог: станет ли магма извержением или останется запертой под землёй.
Авторы считают, что эти данные могут помочь точнее прогнозировать вулканические угрозы в будущем.
Доктор Ricardo Ramalho из Cardiff University отметил, что исследование помогло местным властям оценить потенциальную вулканическую опасность. По его словам, работа показала ценность объединения данных с суши и морского дна для точного обнаружения землетрясений и деформации поверхности.
Профессор Ana Ferreira из UCL Earth Sciences добавила, что получение срочного финансирования и оборудования, а также поддержка со стороны Португалии стали примером совместной работы научных и гражданских организаций из Португалии, Великобритании и Испании.
