В журнале «Nature Communications» вышла статья «Low-degree mantle melting controls the deep seismicity and explosive volcanism of the Gakkel Ridge» 

В журнале «Nature Communications» вышла статья международного коллектива авторов «Low-degree mantle melting controls the deep seismicity and explosive volcanism of the Gakkel Ridge» (Ivan Koulakov, Vera Schlindwein, Mingqi Liu, Taras Gerya, Andrey Jakovlev, Aleksey Ivanov). В числе авторов гнс лаборатории комплексной геофизики ИЗК СО РАН, чл.-корр. РАН И.Ю. Кулаков, зам. директора по науке, руководитель ЦКП «Геодинамика и геохронология» ИЗК СО РАН, д.г.-м.н. А.В. Иванов.


В 1999 году в районе 85 о в.д. и 85 о с.ш. в пределах подводного сверхмедленного спредингового хребта Гаккеля в Северном Ледовитом океане на глубинах 3.7- 4.0 км произошло вулканическое извержение. Его особенность заключалась в том, что излияние лав сопровождалось формированием пирокластических отложений, что говорит о фрагментировании магмы при высоких (>13 мас.%) концентрациях летучих компонентов, в первую очередь CO2. В 2007 году с борта шведского ледокола «Один» на лед была выставлена сеть сейсмических станций, которые зафиксировали рой землетрясений, прослеживающихся от морского дна до глубин в 25 км, выходя за толщину океанической коры. Следует отметить, что и высокие концентрации летучих и такие аномально большие глубины землетрясений необычны для спрединговых центров.
В опубликованной в «Nature Communications» статье повторно анализируются сейсмические данные, на основании которых с использованием кода LOTOS (автор И.Ю. Кулаков) построена модель распределения с глубиной отношений скоростей распространения продольных и поперечных волн (Vp/Vs). Также было осуществлено численное термомеханическое моделирование сверхмедленного спредингового центра и рассмотрены петрологические данные о растворимости CO2 в магме в зависимости от глубины. В итоге, обнаружена парадоксальная особенность, заключающаяся в том, что исключительно активное вулканическое и сейсмическое поведение в центре сверхмедленного спрединга обусловлено наличием под хребтом Гаккеля относительно холодной астеносферы с очень низкой степенью частичного плавления, которая продуцирует базальтовые расплавы с аномально высоким содержанием летучих. Такие расплавы, поднимаясь к поверхности, фокусируются в узкие зоны и дегазируют при снижении давления, что в итоге приводит к эксплозивным извержениям, несмотря на большое давление воды на глубинах более 3.7 км. В свою очередь, низкотемпературные расплавы внутри спонтанно образованной, локализованной, поднимающейся астеносферной области вызывают растрескивание окружающей полухрупкой холодной мантийной литосферы, что вызывает сейсмичность на глубинах до 25 км. 

Дата опубликования: 7.06.2022

ПОДЕЛИТЬСЯ