아이슬란드에서 화산 폭발로 연구원들이 지구의 핵심에 더 가까워졌습니다.

수세기 만에 처음으로 화산이 폭발하면 어떻게 하시겠습니까?

아이슬란드 남부 반도의 많은 사람들에게 781년의 휴면 기간을 거쳐 2021년 Fagradalsfjall 화산이 폭발했을 때 답은 사진을 찍는 것이었습니다. 6개월 동안 화산 폭발이 계속되자 관광객과 지역 주민들은 더 많은 화산 활동을 하기 위해 화산에 더 가까이 다가갔다. 검은 피라미드에서 날아오는 붉은 폭발; 불꽃의 점성 크립.

그러나 이 문서는 여기까지만 진행되었습니다. 일부 과학자들은 빛이 닿지 않는 수 마일 깊이의 표면 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 싶었습니다. 그곳에서 흐르는 암석은 전문가들이 아직 설명할 수 없는 방식으로 작동합니다. 그래서 분화 첫날 헬리콥터가 현장으로 날아가 약간의 용암을 퍼냈습니다. 일부 샘플은 실험실에 배포되었으며 테스트 후 예상치 못한 결과가 나왔습니다. 용암은 수정으로 가득 차 있었습니다.

최근에 Fagradalsfjall 분화 전체에 걸쳐 수집된 유사한 샘플의 도움으로 해양 화산 표면 아래의 역학을 특성화하기 위한 조치가 취해졌습니다. 안에 종이 6월에 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 발표된 연구원들은 6개월 동안 수집된 용암 결정 샘플의 화학적 조성을 관찰한 결과 지각 사이에 있는 아말감층인 맨틀의 여러 부분에서 나온 광범위한 물질이 포함되어 있음을 발견했습니다. 그리고 핵심. 이러한 종류의 변화는 예상치 못한 것이며 화산 폭발에 기여하는 요소에 대한 보다 생생한 그림을 그렸습니다.

스웨덴 웁살라 대학의 화산학자이자 공동 저자인 프랜시스 디건(Frances Deegan)은 “우리는 현재 맨틀에서 찾을 수 있는 다양한 유형의 구성에 대한 매우 상세한 기록을 가지고 있으며 매우 이질적이고 매우 가변적임에 틀림없다”고 말했습니다. 종이의.

구성적으로 Fagradalsfjall 용암은 원시적이었습니다. 즉, 지각의 얕은 저수지가 아니라 깊은 마그마 저장소 또는 지하 용암에서 유래했습니다. 이를 알아차린 아이슬란드 대학의 지구화학자 에드 마샬(Ed Marshall)을 포함한 연구원들은 용암이 분출구에서 계속 분출되면서 더 많은 샘플을 수집하기 위해 전력 질주했습니다. “우리는 종일 일했습니다. 당신은 잠들었고 화산은 여전히 ​​분출 중이고 당신은 ‘나는 그곳으로 돌아가야 합니다’라고 말하고 있습니다.”라고 Dr. Marshall은 말했습니다. “그러나 이런 종류의 것이 얼마나 희귀한지 설명하기는 어렵습니다.”

Fagradalsfjall은 유라시아 판과 북미 지각 판 사이의 경계를 따라 단층선이 합류하는 지점에 존재합니다. 지질학적 기록에 따르면 이 지역에는 약 1000년마다 주기적인 화산 활동이 있었으며 이 가장 최근의 균열에는 1년 이상의 지진이 있었습니다. 아이슬란드 GeoSurvey의 이사인 Olafur Flovenz는 최근에 종이 동료들과 함께 이 활동은 지각에 축적된 마그마 덩어리에 의한 것이 아니라 맨틀과 지각 사이의 더 깊은 마그마 웅덩이에 의해 방출된 이산화탄소에 의한 것이라고 제안했습니다.

일반적으로 화산 폭발은 많은 작은 마그마 흐름이 함께 섞일 때 발생합니다. Marshall 박사는 “이 혼합 과정은 필수적인 지질학적 과정이지만 직접 관찰된 적은 없습니다. 그것은 표면 아래에서 매우 깊숙이 발생하며 마그마가 지각을 통해 위로 이동함에 따라 개별 흐름의 많은 화학적 특징이 손실됩니다. 그러나 2021년 Fagradalsfjall이 분화했을 때 표면으로 솟구쳐 오른 용암과 수정은 모호에서 직접 나왔습니다. Flovenz 박사는 “처음으로 우리는 용암이 맨틀 근원에서 직접 분출하는 해양 지각의 활발한 분출을 보고 있습니다.”라고 말했습니다.

다른 해양 화산에 비해 Fagradalsfjall의 분출구는 비교적 접근하기 쉬웠으며 2021년 분출은 비교적 완만했습니다. 두 논문 모두에 기여하지 않았지만 아이슬란드 대학의 공동 작업자 그룹과 함께 같은 주제에 대한 다음 기사를 발표할 예정인 Dr. Marshall과 같은 연구원은 이러한 연구가 본질적으로 맨틀에 직접 도달하여 숨겨진 동적 프로세스를 포착할 수 있다고 말합니다. 병 속의 번개처럼.”

Deegan 박사와 Oregon 대학의 지구화학자 Ilya Bindeman은 용암을 분석하기 위해 Fagradalsfjall의 지상에 있는 다른 연구원들과 협력했습니다. 그들은 화학 물질이 시간이 지남에 따라 엄청나게 다양할 뿐만 아니라 맨틀의 많은 다른 부분이 분출에서 결합되었을 뿐만 아니라 산소 동위원소가 이 샘플에서 거의 동일하다는 것을 발견했습니다. 이것은 아이슬란드의 원산지에 대한 오랜 기술 조사에 기여합니다. 신비하게 낮은 수준의 산소-18, 화산암에서 자주 발견되는 동위원소. Bindeman 박사는 과학자들이 이것이 맨틀에 동위원소가 없기 때문인지 반세기 이상 논쟁을 벌여왔다고 말했습니다. “고갈이 다른 곳에서 발생한다는 것을 발견했습니다.”라고 그는 말했습니다.

Marshall 박사와 그의 동료들은 또한 가장 최근의 논문에서 수행되지 않은 마그마 저장소의 혼합 및 용융 과정을 설명하기 위해 용암 샘플을 사용하고 있습니다.

1973년에 아이슬란드 화산 연구를 시작한 Flovenz 박사는 “지금은 매우 흥미로운 시기입니다. 살아서 이 반도에서 이러한 불안과 분출을 보게 될 것이라는 희망은 전혀 없었습니다. 이것은 지구과학 커뮤니티에 매우 흥미로웠습니다.”

Marshall 박사는 “이것은 우리 분야에서 절대적으로 놀라운 분화이며 오랫동안 연구될 것 중 하나입니다.”라고 말했습니다.

출처: https://www.nytimes.com/2022/07/22/science/volcano-fagradalsfjall-mantle-magma.html