Под кальдерой Кикай найден резервуар с расплавом

Подробно

Что именно обнаружили под кальдерой Кикай?

Группа во главе с Акихиро Нагаей из Университета Кобе провела активную сейсмическую съёмку вдоль одного профиля длиной 175 км через кальдеру. Работали 39 донных сейсмометров и массив из 24 пневмопушек на судне R/V Kaimei. Девять приборов стояли над вулканом с шагом 2,5 км, ещё 30 - вне кальдеры с шагом 5 км. Импульсы создавались примерно каждые 200 м.

Для построения двумерной модели скорости P-волн вручную выделили около 12 300 приходов волн на записях 38 приборов. Прямо под центральным лавовым куполом скорость оказалась сниженной более чем на 15%, максимум - на 22%. Авторы интерпретируют эту область как крупный частично расплавленный резервуар на глубине 2,5-6 км. Его ширина как минимум сопоставима с шириной внутренней кальдеры, около 12 км.

Сколько магмы в резервуаре и можно ли верить цифре в 220 км³?

Доля расплава оценена в 3-6%, верхней границей авторы считают примерно 10%. В двумерном разрезе резервуар приближён трапецией: верхнее основание 4 км, нижнее 13 км, высота 3,5 км. При допущении осевой симметрии геометрический объём составляет около 220 км³.

Это объём всей области, а не жидкой магмы: большая часть её - твёрдая порода с небольшой долей расплава. Точный размер и общий объём расплава работа определить не позволяет. Оценки зависят от модельных параметров: геотермического градиента, температуры солидуса, температурной производной скорости P-волн и геометрии расплава. Особенно сильно результат зависит от температурной производной. Устойчивость модели проверяли шахматными тестами разрешения, анализом неопределённости типа Монте-Карло и синтетическими тестами.

Почему учёные считают, что магма новая?

Извержение Кикай-Акахоя около 7300 лет назад вызвало обрушение кальдеры. Современная оценка выброса в статье - около 160 км³ DRE (диапазон 133-183 км³ DRE), авторы называют его, вероятно, крупнейшим извержением голоцена. Глубина современного резервуара перекрывается с петрологическими оценками глубины магмы перед тем извержением (3-7 км) и магмы послекальдерного купола (2-4 км).

Состав пород центрального лавового купола при этом отличается от продуктов извержения Кикай-Акахоя. Из этого авторы делают вывод о поступлении нового расплава в ту же область. Авторы считают, что за последние 3900 лет в резервуар поступило по меньшей мере столько нового расплава, сколько составляет объём купола (более 32 км³); точный возраст всего купола не установлен. Отсюда минимальная средняя скорость подачи - более 8,2 км³ на тысячу лет.

Из-за размера и расположения очевидно, что это тот же магматический резервуар, что и при прошлом извержении.

Так пояснил профессор Нобукадзу Сэама, соавтор работы и геофизик Kobe Ocean-Bottom Exploration Center.

Это означает, что магма, которая сейчас находится в резервуаре под лавовым куполом, скорее всего, поступила в него заново.

Это авторская интерпретация, а не прямое датирование современной магмы.

Значит ли это, что извержение Кикай скоро произойдёт?

Нет, работа не даёт оснований для такого вывода. Она не содержит вероятности, даты или временного горизонта следующего извержения. ScienceDaily отдельно оговаривает, что пополнение резервуара не означает неизбежной или близкой катастрофы.

Формулировки «резервуар наполняется» в пресс-релизе и пересказах звучат увереннее, чем сами данные. Исследование даёт единовременный двумерный снимок, временной ряд роста резервуара не измерялся. Неизвестно, продолжается ли подача магмы сейчас, шла ли она непрерывно 3900 лет или отдельными эпизодами - авторы допускают оба варианта. Трёхмерная форма резервуара непосредственно не измерена.

Чем это важно для изучения других супервулканов?

Сэама отмечает ценность подводного расположения кальдеры:

Подводное расположение позволяет проводить систематические крупномасштабные съёмки.

По его словам, модель повторного поступления магмы согласуется с наличием крупных неглубоких резервуаров под другими гигантскими кальдерами, такими как Йеллоустон и Тоба. Чтобы понять, как происходят гигантские извержения, нужно понять, как накапливается столько магмы.

Мы хотим усовершенствовать методы, которые оказались столь полезными в этом исследовании, чтобы глубже понять процессы повторного поступления магмы. Наша конечная цель - научиться лучше отслеживать ключевые признаки будущих гигантских извержений.

Ранее, в сентябре 2025 года, независимая по методу работа с пассивной трёхмерной сейсмической томографией выявила под Кикай низкоскоростную зону в коре до глубины 30 км, сверхкритические флюиды около 10 км и два возможных более глубоких резервуара на глубине 15-25 км. Исследование 2026 года добавило детальный активный профиль мелкого резервуара. Независимых комментариев учёных именно к статье Нагаи и соавторов найти не удалось. Минимальный обработанный набор данных опубликован в Zenodo, полные сейсмические данные доступны по запросу через базу JAMSTEC.