Fantastiske øjebliksbilleder lod vulkanske dybder

Forskning, der kaster lys over vulkanernes indre "vvs" kan hjælpe videnskabsmænd til bedre at forstå vulkanudbrud og uroligheder.

Den University of Queensland-ledede undersøgelse analyserede krystaller i Italiens berømte Etna for at afsløre, hvor hurtigt magma bevæger sig til overfladen.

Dr. Teresa Ubide, fra UQ's School of Earth and Environmental Sciences, sagde, at forskningen ville give en bedre forståelse af vulkanske systemer og forbedre rammerne for overvågning af vulkaner.

"Ved at se på de såkaldte magma VVS-systemer - jeg tænker på dem som vulkanernes 'indre personligheder' - kan vi bedre fortolke tegnene på magmabevægelse under vores fødder, "Sagde Dr. Ubide.

"De nye oplysninger om magmatransport forud for tidligere vulkanudbrud kan give kontekst til at hjælpe bedre med at reagere på fremtidige overvågningssignaler, som seismiske målinger fra jordskælv."

Dr. Ubide og hendes team har analyseret variationer i den kemiske sammensætning af vulkanske krystaller, som dannes i et kemisk mønster kendt som "sektorzoneinddeling".

"Vulkanologer og mineraloger har observeret sektorzonering i krystaller i årtier, bemærker, at det kan udvikle sig, når krystaller dannes hurtigt, " hun sagde.

"Men fordi den nøjagtige oprindelse og konsekvenser af sektorzonede krystaller i magma var dårligt forstået, de blev typisk set bort fra i studiet af præ-eruptive processer inde i vulkaner.

"Nu har vi opdaget, at de ikke kun registrerer detaljerede magmatiske historier og udbrudsudløsere, men kan også give information om hastigheden af ​​magmatransport til overfladen."

Forskningen, som bygger på tidligere arbejde med at analysere vulkanske krystaller, brugte en højteknologisk ultraviolet laser - svarende til den teknologi, der bruges til øjenkirurgi - på UQ's Radiogenic Isotope Facility.

"Vi har brugt en 'kold' strålelaser til at fjerne et tyndt lag fra overfladen af ​​krystallerne, " sagde Dr. Ubide.

"Så sættes denne lille mængde materiale i et massespektrometer, et instrument, der måler sammensætningen af ​​"sporelementer", læseelementer, der kan veje mindre end 0,1 procent af det originale objekt.

"Vi fandt ud af, at ændringerne i sporstofferne i disse krystaller er ekstremt følsomme over for de processer, der finder sted inde i vulkaner, som magma opbevaring og afkøling, magma blanding, magmatransport og magmas opstigning til overfladen.

"Det er et fantastisk øjebliksbillede af, hvad der sker inde i vulkaner, giver nøgleindsigt i deres interne VVS-system og hjælper os med bedre at forstå disse utrolige naturlige vidundere."

Forskningen, udgivet i samarbejde med det italienske vulkanologiske institut INGV-Rome og Sapienza University Rom, kan findes i Geochimica og Cosmochimica Acta .