新しい研究結果は、2021年にアイスランドのレイキャビク半島で起きた火山噴火には、地球のマントルから直接噴出したものではなく、地殻内で形成されたマグマが関与していたことが示唆され、これまでの想定が覆された。地球化学分析により、溶岩の源は地球の地殻であることが示されており、同様のマグマの挙動が世界中の他の最近の火山噴火でも観察されています。
当初、レイキャビク半島の最近の溶岩は地球のマントルから直接噴出したものと考えられていたが、地球化学的証拠は、このマグマが2021年に始まった「ファグラデルスフィヤル火災」によって引き起こされた地殻の地下溶解から生じたものであることを示している。これは、カリフォルニア大学サンディエゴ校のスクリップス海洋研究所とウプサラ大学地球科学部の国際研究者チームによって発見された。そしてレイキャビクのアイスランド大学。
噴出するマグマをタイミングサンプリングすることで、地球化学信号の詳細な時系列解析を行うことができます。分析の結果、マグマがマントルから直接上昇したという当初の仮説とは対照的に、マグマが噴火する前に一定期間地殻内に留まっていたことが判明した。国際研究チームはこの研究成果を7月31日付けでネイチャー誌に発表した。
研究チームはアイスランド以外の最近の火山噴火で発生した玄武岩質溶岩を研究してきた。これらの火山には、カナリア諸島のラ・パルマ島にあるタホガイト火山の2021年の噴火や、ハワイのマウナロア火山の2022年の噴火が含まれます。彼らはラ・パルマ島の下にも同様のマグマだまりを発見した。
「系統的に溶岩を採取し、その後の実験室での組成変化を分析することは、火山の深部の溶岩の溶岩を解読するのに役立つ可能性がある」と筆頭著者でスクリップス海洋研究所の地球科学教授ジェームズ・デイ氏は述べた。 「これは、誰かの血液を定期的に測定するのと似ています。この場合、火山の『血液』とは、火山から見事に噴出する溶けたマグマのことです。」
具体的には、これまでの研究では、ファグラドルフィアル火災は地表から噴火し、地殻とは何の相互作用もなかったことが示されている。研究チームは、火山の下で何が起こっているのかを理解するために、オスミウム元素の同位体組成を使用しました。地球は一連の地層に分かれています。最深部は金属コアです。最も浅い層は大気、海洋、岩石の地殻です。
人類は、花崗岩やアイスランドの溶岩などの玄武岩などの岩石が大半を占める地殻に住んでいます。核と地殻の間には巨大なマントルがあります。マントルは、溶けることによってマグマが生成され、アイスランドなどの火山に供給される場所です。オスミウムは、プラチナやパラジウムと同様、非常に貴金属です。オスミウムは、その同位体の 1 つが別の貴金属であるレニウムの放射性崩壊によって生成されるという点で特別です。 2 つの元素は溶融プロセス中に異なる挙動を示すため、一方の元素であるレニウムは地殻内で濃縮されますが、もう一方の元素であるレニウムは濃縮されません。
研究チームは、2021年の溶岩は地殻によって汚染されているが、2022年の溶岩は汚染されていないことを示すことができた。彼らは、初期の溶岩は噴火する前に地殻に溜まったに違いなく、その後の噴火は地表への既存の経路を利用したと結論付けました。
ウプサラ大学地球科学部のバレンティン・トロル教授は、この研究の共著者であり、レイキャビク火山地域のマグマ導管系を調査した最近雑誌TerraNovaに掲載された研究の筆頭著者でもある。
レイキャビク半島の火山噴火はまだ続いている可能性があり、避難したグリンダビクの町の住民にとっては壊滅的な被害となるだろうが、これらの出来事は、溶岩原がどのように形成され、マグマがどのように地球の内部から地表に移動するかについての重要な科学的情報の宝庫を私たちに提供してくれるだろう。
/ScitechDaily から編集