В марте 2022 года остров Сан-Жоржи в португальском архипелаге Азорские острова пережил тысячи землетрясений, вызванных мощным подъёмом магмы с глубины более 20 километров. Согласно новому исследованию под руководством учёных из Университетского колледжа Лондона (UCL), раскалённая порода остановилась всего в 1,6 километрах от поверхности, не дойдя до извержения. Такое явление учёные называют «неудавшимся извержением» или внутриплитным вторжением — это процесс, при котором магма поднимается к поверхности, но не прорывается наружу, застывая в земной коре на глубине. В отличие от обычного извержения, которое сопровождается выбросом лавы, пепла и газов, при неудавшемся извержении магма остаётся внутри, вызывая лишь деформацию земной коры и роевую сейсмичность, без выхода материала на поверхность. Объём магмы был колоссальным — её хватило бы, чтобы заполнить около 32 тысяч олимпийских бассейнов, и весь этот процесс занял всего несколько дней. Самое удивительное, что большая часть подъёма прошла «тихо»: землетрясения начались только после того, как магма перестала двигаться.
Чтобы восстановить картину скрытого движения магмы, международная команда исследователей использовала сейсмометры на суше и на дне Атлантического океана, а также спутниковые и GPS-данные. Спутники зафиксировали подъём грунта над вулканом примерно на 6 сантиметров — это подтвердило, что магма вошла в верхние слои земной коры, но так и не прорвалась наружу. Ведущий автор исследования доктор Стивен Хикс из UCL отметил, что это было «скрытное вторжение»: магма двигалась быстро, но почти бесшумно, что сильно затруднило прогнозирование возможного извержения.
Ключевую роль в этих событиях сыграла система разломов Пику-ду-Карвау — одна из крупных геологических структур острова, где ранее уже происходили сильные землетрясения. В 2022 году поднимавшаяся магма спровоцировала тысячи мелких толчков вдоль разлома, избежав одного мощного землетрясения. Исследователи пришли к выводу, что разлом одновременно служил и «магистралью» для магмы, и «клапаном»: он направлял расплав вверх, но при этом позволял газам и жидкостям уходить в стороны, снижая давление и предотвращая извержение. Соавтор работы доктор Пабло Х. Гонсалес из Испанского национального исследовательского совета (IPNA-CSIC) подчеркнул, что разлом действовал и как шоссе, и как утечка, помогая магме подниматься, но, возможно, именно это и спасло остров от извержения.
Остров Сан-Жоржи является щитовым вулканом, сформированным базальтовыми излияниями. Его вулканическая история включает несколько центров извержений. Последнее извержение произошло в 1808 году: подводное извержение у побережья острова, а также эпизод выброса лавы на суше. С тех пор вулкан оставался спокойным, хотя в 2022 году наблюдался эпизод роевой сейсмичности и деформации, связанный с неудавшимся вторжением магмы.
Эти результаты имеют важное значение для прогнозирования вулканической опасности. Они показывают, что крупные внедрения магмы могут происходить быстро и с минимальными предупредительными сигналами, что требует совершенствования методов мониторинга. Особенно важно учитывать роль крупных разломов, которые могут либо выпустить магму наружу, либо задержать её глубоко под землёй. Доктор Рикардо Рамальо из Университета Кардиффа отметил, что исследование помогло местным властям оценить потенциальную угрозу, продемонстрировав ценность сочетания наземных и морских геофизических данных для точного обнаружения сейсмических событий и деформаций земной поверхности. Известные примеры подобных «скрытных вторжений» включают поднятие вулкана Крафла в Исландии в 1975–1984 годах, где магма внедрялась в кору, вызывая деформацию, вторжение под вулканом Сьерро-Негро в Никарагуа в 2014 году, а также эпизоды поднятия грунта на вулкане Мауна-Лоа на Гавайях до его извержения.
Проект, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, стал примером успешного международного сотрудничества. Учёные из Великобритании, Испании и Португалии объединили усилия, чтобы получить экстренное финансирование от британского Совета по естественно-научным исследованиям (NERC) и поддержку от Регионального правительства Азорских островов. В операции были задействованы сейсмическое оборудование NERC, а также корабли ВМС Португалии. Профессор UCL Ана Феррейра назвала это «колоссальным коллективным усилием» и ярким примером транснациональной кооперации между академическими и гражданскими учреждениями трёх стран.
Источник: Giant “stealth” magma surge triggered thousands of earthquakes beneath Atlantic island