Не только паста и вино: пугающее открытие в Италии

«Он был там всё время»: огромный резервуар расплавленной породы был обнаружен под южной Тосканой на глубине от восьми до 15 километров. Его объём оценивается в 5 000–6 000 кубических километров. Скрытое магматическое озеро было идентифицировано итальяно-швейцарской исследовательской группой под руководством Маттео Лупи из Женевского университета с помощью передовых методов геофизической визуализации.

Особенность данного региона заключается в том, что магма не образует узкий вертикальный канал, направленный вверх, а распространяется вширь в слоях земной коры. Такая структура объясняет, почему в этом районе нет видимых вулканических признаков: вместо сфокусированного потока к поверхности магма рассеивается на широкой площади на средних глубинах, создавая относительно стабильную систему.

Тепло от магмы не высвобождается при извержении, а постепенно передаётся вверх через трещины в коре, когда подземные флюиды переносят энергию в более неглубокие слои. Этот механизм позволяет системе накапливать и выделять тепло в течение длительных периодов времени, подпитывая геотермальную активность, такую как подземный пар и горячие источники, не приводя к образованию активного вулкана.

Исследование основывалось на томографии окружающего шума — методе, при котором анализируются естественные сейсмические волны, проходящие через земную кору. Исследователи развернули сеть из 63 сейсмографов и измерили, где эти волны замедляются. Такое замедление считается ключевым индикатором присутствия расплавленного или частично расплавленного материала.

Согласно сообщению на Earth.com, волны значительно замедлились под районами Лардерелло и Монте-Амиата — областью, известной своей геотермальной активностью, но не имеющей активных вулканов на поверхности. Находка указывает на то, что под этим регионом существует резервуар магмы, который ранее не был идентифицирован.

Состав магмы описывается как перлюминиевый — геохимический термин, относящийся к магме, богатой алюминием, которая обычно образуется в результате плавления осадочных пород в континентальной коре. Физическое значение заключается в том, что это очень вязкая, густая и медленная в своём движении магма, в отличие от жидкой лавы, которая быстро течёт в других вулканических зонах.

Внутри самого резервуара, по оценкам исследователей, около 40% материала находится в расплавленном состоянии, при этом в ядре степень плавления превышает 80%. Ядро окружено оболочкой из более твёрдой породы и кристаллической взвеси — сложная структура, которая позволяет системе оставаться стабильной в течение длительного времени.

Масштаб резервуара сопоставим с гигантскими магматическими системами, такими как Йеллоустоун в США и кальдера Таупо в Новой Зеландии, обе из которых известны как «супервулканы». Сравнение не означает, что Тоскана находится на грани извержения, а лишь подчёркивает размер резервуара: обычно такие объёмы связаны с активными вулканическими системами, в то время как в Тоскане это никак не проявляется на поверхности земли.

По словам исследователей, высокая вязкость магмы является ключом к пониманию этого явления. Она препятствует подъёму магмы вверх и её извержению, поэтому тепло выделяется через геотермальные системы, то есть путём нагрева подземных вод для создания пара.

Это также объясняет энергетическую активность в районе Лардерелло, где геотермальные станции работают с 1904 года и в настоящее время обеспечивают около 30% потребления электроэнергии в Тоскане. Тепло от магмы нагревает воду до очень высоких давлений и температур, вплоть до создания сверхкритического пара, который приводит в движение турбины и вырабатывает электричество.

Несмотря на относительно небольшую глубину залегания резервуара, исследователи подчёркивают, что нет никаких признаков опасности извержения. Напротив, его внутренняя структура действует как своего рода геологический «тормоз», стабилизирующий систему.