МОСКВА, 10 мая — РИА Новости. В лаборатории Института ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН ученые поставили эксперимент, который позволяет понять процессы, происходящие в мантии Земли во время извержения вулкана и землетрясений. Полученные в ходе эксперимента данные согласуются с ранее разработанной математической моделью. В исследовании приняли участие ученые Института геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН, Института теоретической и прикладной механики СО РАН, Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН, Новосибирского государственного университета (НГУ) и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ). Результаты опубликованы в журнале Geochemistry International.
Чтобы смоделировать процессы растворения, переноса и отложения минералов, происходящие под земной корой – в области верхней мантии, ученые создали действующую модель вулкана прямо в лаборатории.
Для этого взяли образец породы, выброшенный на поверхность вместе с лавой с Авачинской сопки (действующим вулканом на Камчатке), и при помощи мощной электронно-лучевой пушки раскалили его примерно до 2500 °С. Для сравнения — температура лавы самого горячего вулкана Килауэа, расположенного на Гавайских островах, составляет около 1200 °С. При такой температуре процессы изменения горной породы могут занимать в природе часы или даже сутки, например во время землетрясений. Эксперимент ученых проходил гораздо быстрее – всего 45 минут.
"По мере нагревания образца граница плавления медленно опускается внутрь, – поясняет главный научный сотрудник ИГМ СО РАН Виктор Шарапов, – а на поверхности кипит расплавленная порода, так же, как лава кипит на вулкане". В эксперименте получают мини-вулкан, в котором потоки раскаленных газов распространяются по трещинам образца породы, растворяют содержащиеся там минералы. Одновременно на холодной поверхности формируются конденсаты из растворенных минералов. Наблюдения и замеры процессов, сымитированных во время эксперимента, подтвердили правильность расчетов созданной ранее математической модели.
Дальнейшее изучение процессов и их моделирование необходимы для того, чтобы более точно прогнозировать время и место возникновения извержений вулканов, землетрясений, своевременно оповещать жителей опасных районов. Результаты исследований также помогут лучше понять, как происходит естественный перенос минералов в земной коре, где и какие рудные месторождения следует искать с наибольшей вероятностью.
