แมกมาของภูเขาไฟส่วนใหญ่อาจไม่ใช่สารที่หนืดที่หลอมเหลวร้อนแดงซึ่งมักจินตนาการถึงการวิเคราะห์ผลึกเซอร์คอนที่พ่นออกมาจากการระเบิดของภูเขาไฟในนิวซีแลนด์ แสดงให้เห็นว่าคริสตัลใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ใต้ดินในของแข็ง ไม่ใช่ของเหลว แมกมา รายงานของนักวิจัย ใน วารสาร Science 16 มิถุนายน ผลการวิจัยชี้ว่าแมกมาละลายก่อนที่ภูเขาไฟจะปะทุ
นักธรณีวิทยา John Pallister แห่ง US Geological Survey
ในเมืองแวนคูเวอร์ รัฐวอชิงตัน ระบุว่า การค้นพบนี้ช่วยยืนยันภาพที่เกิดขึ้นใหม่ของนักธรณีวิทยาว่าส่วนใหญ่เป็นมวลของแข็ง และสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อภูเขาไฟพร้อมจะปะทุ
การศึกษาแหล่งหินหนืดโดยตรงนั้นยากเพราะถูกฝังอยู่ใต้ดินหลายกิโลเมตร ความร้อนและความดันจะทำลายเครื่องมือใดๆ ที่ถูกส่งลงมาที่นั่น ดังนั้น Kari Cooper นักธรณีเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส และเพื่อนร่วมงานของเธอได้สำรวจหินหนืดด้วยการกลั่นกรองผลึกเพทายเจ็ดเม็ดจากเขตภูเขาไฟเทาโปของนิวซีแลนด์ ผลึกเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อสองสามพันถึงสองสามแสนปีที่แล้ว เมื่อหินหนืดที่หลอมละลายจากส่วนลึกของเปลือกโลกพุ่งขึ้นไปที่อ่างเก็บน้ำเทาโป เย็นตัวลงและตกผลึกเป็นเพทายและแร่ธาตุอื่นๆ ในที่สุดแร่ธาตุอื่น ๆ เหล่านี้บางส่วนก็ละลายกลับเป็นหินหนืดเหลวและนำเพทายขึ้นและออกในระหว่างการปะทุเมื่อ 700 ปีก่อน
เนื้อเรื่องมีกราฟด้านล่าง
ตอกย้ำกระแสความร้อนของลิเธียม
การกระจายลิเธียมในคริสตัลเพทายช่วยให้ทราบอุณหภูมิที่คริสตัลพบขณะอยู่ในอ่างเก็บน้ำแมกมา ในกราฟนี้ เส้นสีดำแสดงให้เห็นว่าคริสตัลสามารถถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่างๆ ได้นานเท่าใดเพื่อผลิตที่นักวิทยาศาสตร์ด้านการกระจายลิเธียมมองเห็น (เส้นสีเทาแสดงถึงช่วงของความไม่แน่นอน) อุณหภูมิที่เน้นด้วยสีชมพูเป็นช่วงที่แมกมารอบๆ เพทายมีความอ่อนตัว แถบสีแดงบางๆ หมายถึงจุดที่แมกมาหลอมละลายอย่างสมบูรณ์
ลิเธียมในคริสตัลเพทาย
AE RUBIN ET AL/ SCIENCE 2017
จากการตรวจสอบการกระจายของลิเธียมในคริสตัลเพทาย นักวิจัยพบว่าเพทายมีอยู่นานแค่ไหนที่อุณหภูมิที่ร้อนพอที่จะละลายแร่ธาตุเพื่อนบ้าน นั่นคือแมกมายังคงหลอมละลายอยู่นานแค่ไหน ลิเธียมซึ่งคริสตัลจะหยิบขึ้นมาจากแมกมารอบๆ จะกระจายตัวผ่านเพทายเร็วขึ้นเมื่อมันร้อนขึ้น Cooper อธิบาย
การแพร่กระจายของลิเธียมบ่งชี้ว่าคริสตัลใช้เวลาอย่างน้อย 1,200 ปีในช่วงอุณหภูมิ 650 ถึง 750 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิดังกล่าว แมกมาที่เป็นของแข็งจะหลอมรวมเป็นสภาวะที่คล้ายกับกรวยหิมะ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลึก และมีของเหลวซึมผ่านเล็กน้อย และเป็นเวลาเพียง 40 ปี คริสตัลได้สัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่า 750 ° ซึ่งร้อนพอที่แมกมาจะละลายจนหมด เนื่องจากหินหนืดใช้เวลาส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นตลอดช่วงชีวิตในอ่างเก็บน้ำโดยมีลักษณะเป็นก้อนแข็งเป็นส่วนใหญ่ นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าแมกมาจะละลายเพียงชั่วครู่ก่อนการปะทุเท่านั้น
“สิ่งที่ยอดเยี่ยมอีกอย่างที่เราพบก็คือคริสตัลส่วนใหญ่มีอายุมากกว่า 50,000 ปี” คูเปอร์กล่าว ในช่วง 50,000 ปีที่ผ่านมา ระบบภูเขาไฟนี้เกิดการปะทุหลายครั้งก่อนที่จะพ่นผลึกเซอร์คอนที่ศึกษาเมื่อ 700 ปีก่อน เวลาที่ค่อนข้างสั้นที่ผลึกเหล่านี้ได้รับความร้อนสูงแสดงให้เห็นว่าไม่ได้รับผลกระทบจากหินหนืดในการปะทุครั้งก่อน “ทุกอย่างจะต้องถูกแบ่งส่วนลงมากกว่าที่เราคิดไว้ในตอนแรก” คูเปอร์กล่าว
ผลการวิจัยทำให้เกิดคำถามว่าแมกมาแข็งส่วนใหญ่ละลายและเคลื่อนตัวก่อนการปะทุอย่างไร George Bergantz นักวิทยาศาสตร์โลกจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว คูเปอร์สงสัยว่าวัสดุที่หลอมเหลวจากใต้ดินลึกลงไปอีกจะซึมซับและหลอมแมกมาที่เป็นของแข็ง แต่เธอกล่าวว่า “ยังคงเป็นคำถามเปิดอยู่มาก”
credit : mafio-weed.com maggiesbooks.com maisonmariembalagens.com matteograssi.org mba2.net
