Добавить новость
ru24.net
News in English
Сентябрь
2024

Crystals hold a secret history of volcanoes – and clues about future eruptions

0

Imagine you had a crystal ball that revealed when a volcano would next erupt. For the hundreds of millions of people around the world who live near active volcanoes, it would be an extremely useful device.

As it turns out, certain crystals really can help us forecast volcanic eruptions. These crystals are produced in molten rock as it travels from deep inside Earth to the surface.

With increasingly sophisticated scientific methods, we can extract a secret history of volcanoes from these crystals – the why, where and when of past eruptions.

These historical records can help us interpret if signs of volcano unrest, such as earthquakes tracking the movement of magma towards the surface, may lead to an eruption. So, as I explain in a new column in Nature Geoscience, we are getting closer to having crystal balls (for volcanoes, at least).

Volcano crystal balls

Magma, the super-hot molten rock which feeds volcanic eruptions, is generated many tens of kilometres below the surface in Earth’s mantle.

Lava engulfing houses during the 2021 eruption at La Palma in the Canary Islands. R Balcells

On its journey up to the surface, magma may get stalled in different reservoirs along the way, and travel to its eventual eruption along a complex pathway. As the magma rises it also cools down, producing tiny crystals that can be brought to the surface during eruptions.

When the magma reaches the surface, it can flow – generating lavas – or explode, generating fragmented particles called pyroclasts. Once the lavas and pyroclasts cool down, they form volcanic rocks containing the crystals from great depths.

Volcanic rock from the Canary Islands, containing tiny sparkling crystals of black clinopyroxene and green olivine. Teresa Ubide

Our precious crystal balls have survived the hot and complex journey to the surface and the eruption, holding a memory of everything they “saw” inside the volcano.

The crystals look different depending on the mineral that makes them. For example, green olivine is very common in Hawaiian lavas, and white plagioclase can be as large as a square of chocolate in the lavas of Tweed volcano at the border between Queensland and New South Wales.

A very important mineral for understanding volcanoes is called clinopyroxene, which makes shiny black crystals holding particularly precious information.

What do clinopyroxene records look like?

Clinopyroxene crystals are often tiny, the size of a sand grain. But under the microscope, they can show spectacular growth features that record what happens inside the volcano before eruptions.

The crystals grow incrementally in concentric zones, much like tree rings. And just as tree rings contain a record of climate change, the chemistry of clinopyroxene zones changes if the magma environment inside the volcano changes.

A map of the element chromium in a clinopyroxene crystal from Mt Etna in Sicily, created at the Australian Synchrotron X-ray fluorescence microscopy beamline. High levels of chromium at the rim of the crystal rim indicate hot magma arrived beneath the volcano before the eruption. Teresa Ubide, Louise Schoneveld, Steve Barnes, David Paternson

The final growth zone at the rim of the crystal is particularly important, as it tells us if the eruption was triggered by new magma rising from the depths. We can even estimate the typical amount of time it takes the magma to reach the surface, for example by measuring the blurring of chemical changes in the crystals while they are inside the volcano.

This information is important for future volcano monitoring, because we can often tell when new magma is rising deep beneath a volcano from earthquakes or changes in the chemistry of the gases the volcano gives off. If we know new magma precedes an eruption, we would have an early warning.

Laser maps of chromium and zirconium in a clinopyroxene crystal. The zirconium shows ‘sector zoning’, which indicates the crystal grew in dynamic magma conditions. Teresa Ubide

Clinopyroxene crystals can also grow with different compositions in different directions, which gives us even more clues. This is called sector zoning and looks like an hourglass inside the crystal.

It is useful because it tells us the crystal grew relatively quickly, which suggests the magma underwent complex events such as mixing with other magma, convection, rising, or releasing gases before the eruption. When monitoring active volcanoes, we can then look for indirect signs of these processes from the surface to see if an eruption may occur.

It is also important to locate where eruption triggers take place inside the volcano. This can tell us if the depths of earthquakes or deformation are particularly indicative of an upcoming eruption.

How can we measure crystal chemistry to read volcano histories?

The chemistry of clinopyroxene helps with this as well, because it tells us about the pressure conditions at the time of crystallisation, which can be translated into the depth of magma storage below the surface.

Measuring chemical variations in these tiny crystals takes some fancy lab work. We use tools such as hair-thin lasers fired at the volcanic crystals, or synchrotron light from enormous particle accelerators like the one in Melbourne, which can be focused into a beam as small as a bacteria.

The laser and mass spectrometry lab at the University of Queensland, Radiogenic Isotope Facility. Teresa Ubide

This micro-scale analysis helps us extract the magma secrets from the volcanic crystals, to reconstruct the inner anatomy of a volcano as if we were opening a doll’s house.

So next time you hike a volcano, whether in Hawai'i or Iceland, or the Glass House Mountains or Mount Gambier in Australia, look for coloured specks in the rocks. You may be looking at the crystal balls containing the volcano’s history – and clues about its future.

A volcanic plug in Queensland’s Glass House Mountains. Teresa Ubide

Teresa Ubide, ARC Future Fellow and Associate Professor in Igneous Petrology/Volcanology, The University of Queensland

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



СВОИХ НЕ БРОСАЕМ!

В подмосковной библиотеке сотрудники Росгвардии провели для ребят выставку уникальных экспонатов Великой Отечественной войны

Виды инсталляций для унитаза: какие бывают

В Подмосковье при силовой поддержке СОБР Росгвардии задержан подозреваемый в незаконном обороте кокаина (видео)


«Последняя сказка» при поддержке «Авторадио»

Необычные арт-объекты появились на улицах Москвы

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

После отдыха в Италии муж теперь постоянно просит такую запеканку из макарон с двойным сыром: вот рецепт, а готовится она всего за 15 минут


No leader can fix Nigeria with 1999 constitution – Anyaoku

In closing arguments, lawyers in East Bay sibling’s murder trial cast divergent views of the case

Shaitani Rasmein actress Sumit Singh shared a heartfelt message she'd love to give her younger self

Embezzlement trial poses 'significant threat' to Le Pen's 2027 presidential run


Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

BelkaCar за 3 квартал 2024 года вывела на линию более 3 тыс. новых автомобилей

Часто стрессуете? От этого страдает память, и вот почему

Гладь сухой воды...


Unreal Gold and Unreal Tournament are now free on the Internet Archive, and Epic says that's A-okay

If you spend more time downloading Skyrim mods than actually playing them, 'Vanilla Plus' modding is the excuse you need to dive back in

Valve gets the original Half-Life 2 development team back together for a huge 20th anniversary update—and the game is now free for the weekend on Steam

A War Of A Madman's Making is a quietly brilliant, totally free political sim where you have to try to survive as a deranged dictator's henchman


Як і де публікувати оголошення в Україні: ефективні поради

Потрібні партнери в Україні та країнах СНД з експорту авто з Китаю


Препати премии «Звезды хайпа»: яркие хиты и секреты грядущей церемонии

Татьяна Тарасова о Гран-при России: Петросян — лидер мирового фигурного катания

Волонтеры «Норникеля» получили в Москве очередную награду

Детский сад в жилом районе ALIA стал лучшим по версии Build School




Baza: Москвич украл у девушки 1,8 миллиона рублей и проиграл деньги на ставках

Волонтеры «Норникеля» получили в Москве очередную награду

В Подмосковье при силовой поддержке СОБР Росгвардии задержан подозреваемый в незаконном обороте кокаина (видео)

Ефимов: более чем на 75% готовы школы, строящиеся в двух районах ВАО


Не наш трикотаж: в России значительно сократили импорт одежды из Турции

Полина Гагарина бросила бойфренда-танцовщика?

Bloomberg: в окружении Трампа развернулась борьба за пост главы Минфина США

Москвичей пригласили на фестиваль эффективных коммуникаций «Переговорка»


Рублёв объяснил своё неудачное выступление на Итоговом турнире ATP

Синнер стал финалистом Итогового турнира ATP

Теннисист Рублев проиграл Рууду на Итоговом турнире ATP

Ни один теннисист не вышел в полуфинал Итогового турнира ATP — 2024 по итогам двух туров


Ксения Собчак прокомментировала предложение ввести запрет на аборты

Столичные дороги идут платным путем // Мэрия Москвы ищет инвесторов для строительства новых трасс

Стало известно, на сколько вырастут штрафы за нарушения ПДД в 2025 году

Кировская область заняла второе место в VI Всероссийском конкурсе «Доброшкола-2024»


Музыкальные новости

Менеджер Песни. Менеджер Релиза Песни.

«Мне мужчина фактически не нужен, я могу всё сама!» Оксана Самойлова рассказала о функциях Джигана в семье в новом выпуске «Большого переселения» на ТНТ

Лидера группы Rammstein обязали возместить миллионы из-за отмены концерта в Твери

«Ни о каких дуэтах не может быть речи»: Бузова отказала Киркорову в совместной песне — БлокнотРУ — Голая Ольга Бузова. Фото Бузовой. Бузова фото. Бузова. Ольга Бузова. Бузова последние новости. Бузова новости. Бузова Ольга. Ольга Бузова последние новости. Бузова Ольга последние новости. Новости шоу бизнеса. Новости шоу-бизнеса России сегодня. Шоу бизнес. Новости шоу бизнеса России. Новости шоу-бизнеса. Шоу-бизнес



Препати премии «Звезды хайпа»: яркие хиты и секреты грядущей церемонии

Татьяна Тарасова о Гран-при России: Петросян — лидер мирового фигурного катания

Госпожа удача

Детский сад в жилом районе ALIA стал лучшим по версии Build School


Семья из Пермского края победила в конкурсе Ирины Дубцовой «Главное – Семья»

Продвижение Песни в Мою Волну.

Семья из Пермского края победила в конкурсе Ирины Дубцовой «Главное – Семья»

Футболистки «Спартака» завоевали бронзу чемпионата России в дебютном сезоне


Сотрудники вневедомственной охраны Главного управления Росгвардии по г. Москве оказали помощь женщине, у которой во время прогулки случился приступ эпилепсии.

Поражение «Локомотива» в Москве, уход Браташа из «Лады» и драка Деанджело с Дыняком: главные события недели в КХЛ

«Грузовичкоф» делится лучшими практиками на конференции «Грузоперевозки 2024»

В Москве на Дубравной улице полицейские задержали автоледи, подозреваемую в попытке сбыта «синтетики»


В Кремле не удивились паранойе США о «жучке» в мяче, подаренном Путиным Трампу

Путин на следующей неделе продолжит встречи с лидерами думских фракций

Заместитель управляющего Отделением Фонда пенсионного и социального страхования Российской Федерации по г. Москве и Московской области Алексей Путин: «Клиентоцентричность - наш приоритет»





От вздутия живота до рака щитовидной железы: как «Оземпик» действует на организм

День открытых дверей для студентов провели в Истринской больнице

Диетолог Вяземская объяснила, почему диета по группе крови не поможет похудеть

Эндокринолог рассказала, кому шоколад вреден для здоровья


Welt: Киев планирует встречу Зеленского с Трампом для привлечения его на свою сторону


Объявлены победители Всероссийской олимпиады школьников по ИИ

Новые учреждения для занятий спортом

Оливейра во второй раз победил Чендлера на UFC 309

Татьяна Тарасова о Гран-при России: Петросян — лидер мирового фигурного катания




Собянин: еще один беспилотник сбит над Подмосковьем

Сергей Собянин рассказал о планах строительства объектов образования в ТиНАО

Мэр Собянин: ПВО отразили атаку дрона в Раменском городском округе

Собянин: 10 школ и 11 детсадов построено в ТиНАО за год


«Лесной ручей» забронзовел: детский сад от ГК «А101» получил признание Союза московских архитекторов

Два проекта Донстрой победили в номинациях Green Property Awards

Строгино – самый экологичный район старой Москвы

Шесть детенышей вылупились у аметистового питона в Московском зоопарке


Ксения Собчак прокомментировала предложение ввести запрет на аборты

Рок-группа "Алиса" выступила в Петербурге с новым альбомом "Гойда"

Овчинский: Два дома по реновации построили в районе Перово

Столичные дороги идут платным путем // Мэрия Москвы ищет инвесторов для строительства новых трасс


Вкус победы: подведены итоги премии WHERETOEAT Northwest

Седьмой региональный форум Всемирного русского народного собора в Архангельске посвящен Году семьи

В Поморье проходит третий форум победителей конкурсов грантов губернатора Архангельской области

Архивисты из разных регионов России собрались в Архангельске на научно-практическую конференцию


Познавательный час «В.И. Даль – собиратель слов русских».

Выставка-экспозиция "Вместе с книгой мы растем"

Разыскиваемая за убийство внуков в 1999 году в Иркутске пенсионерка нашлась живой в Крыму

Домашний ужин или офисный обед — где заказать пиццу в Симферополе?


Память основоположника татарского театра Газиза Айдарского почтили в Москве

В поселке Восточный капитально отремонтируют дом 1955 года постройки

«Ты бы уже забеременела»: Натан обратился к Лерчек после романа на шоу

Что будет в Воронеже 18 ноября. День Ионы. День рождения Деда Мороза. Яркий звездопад. Сильный ветер












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Медведев покинул Итоговый турнир ATP, Макдэвид набрал 1000 очков в НХЛ. Главное к утру






Bloomberg: в окружении Трампа развернулась борьба за пост главы Минфина США

Вильфанд: на всей территории России будет наблюдаться аномальное тепло

В России рынок корпоративных мероприятий превысил допандемийный уровень

Суд поддержал решение УФАС по Подмосковью в отношении жалобы ООО «Софстрой»