West Mata: fantasztikus felvételek, fantasztikus megfigyelések!

Pontosan tegnap mutattunk be a Szamoa-szigetek közelében található West Mata vízalatti vulkán kitöréséről felvételeket. Nem telt el 24 óra, és most még többet tudunk már erről a különleges vulkáni működésről! Joseph A. Resing és munkatársainak most jelent meg tanulmánya a rangos Nature Geoscience folyóiratban, amelyben fantasztikus új tudományos eredményeket tesznek közre.
A ritka megfigyelés lényege, hogy nem mást látunk, mint egy szubdukciós (kőzetlemez-alábukás) zónában hogy születik meg egy esetleges későbbi vulkáni sziget alapja, hogyan indul meg a szubdukcióhoz kapcsolódó vulkáni működés! A West Mata vulkán a Lau-medence északkeleti részén található, a Tonga szubdukciós ív északi végén, kb. 200 km-re délnyugatra Szamoa szigetétől:

A West Mata víz alatti vulkán elhelyezkedése. Forrás: Wikipedia

A tűzhányót 2008 novemberében fedezte fel az NSF-NOAA (NSF=National Science Foundation, NOAA=National Oceanic and Atmospheric Administration) expedíciója. 2009-ben újra ellátogatott a kutatócsapat a helyszínre, ahol ritka pillanatokat örökítettek meg: robbanásos vulkáni működést mintegy 1200 méter mélyen! Ilyet még senki nem látott, nem gondolta senki, hogy végbemehet! Ilyen mélységben már akkora a víznyomás, hogy a felszínre kerülő magma nem tud szétrobbanni, hanem ehelyett párnaláva formájában kerül a felszínre. Ennek a különleges eseménynek az oka, a kutatócsapat mostani tanulmányában is megjelent értelmezés szerint az lehet, hogy az alábukó Pacifikus-kőzetlemezből sekély mélységben nagy mennyiségű víz, szén-dioxid és kén-dioxid szabadult fel, és a kialakuló magma ennek következtében illókban jelentős mértékben feldúsult. A felszín közelébe érkező, gázokban gazdag kőzetolvadék belső nyomása így olyan hihetetlen nagy lehetett, hogy ez a víznyomást is legyőzte, és szétrobbantotta a kőzetolvadékot. Hogyan? Nézzük és csodáljuk a vulkáni működés víz alatti erejét az alábbi filmfelvételen:

Robbanásos vulkáni kitörés 1200 méter víz alatti mélységben: lávabuborékok keletkezése és szétpattanása. Forrás: NFS és NOAA

A kitörés során mintegy fél-másfél méter átmérőjű "lávabuborékok" robbantak ki a Hadesnek keresztelt kürtőből, aztán lávacafatok darabjaira hullottak.
A vulkáni működés különlegessége mellett a másik izgalmas felfedezés magának a vulkáni kőzetnek az összetétele volt. A kőzet úgynevezett boninit, egy nagy szilícium-dioxid (57-60t% SiO2) tartalmú, de ugyanakkor nagy MgO-tartalmú (8-15t%) ritka vulkáni kőzet, amelynek képződését még sehol nem figyelték meg. Honnan ez a furcsa kémiai összetétel (az SiO2-tartalom andezit jellegű, ugyanakkor a magas MgO-tartalom a bazaltokra jellemző)? Ez a magma keletkezésének körülményeire vezethető vissza. A boninites magma olyan földköpeny anyag részleges (igen nagy mértékű) megolvadása során alakul ki, ami normál esetben nem olvadna meg, mert már több alkalommal átesett olvadáson, és a magmaképződésben szerepet játszó komponensek már távoztak belőle. Ezt a kőzetet harzburgitnak nevezzük. A harzburgit jóval nagyobb hőmérsékleten olvad meg, mint a földköpeny uralkodó kőzete, a lherzolit. Olyan hőmérsékleten, ami nem jellemzi a földköpenyt. De segít a víz! A szubdukciós övezetek bizonyos területein (általában ott, ahol megkezdődik az alábukás folyamata) az alábukó kőzetlemezből nagyon nagy mennyiségben szabadulnak fel az óceáni kőzetburokban csapdázódott illók, mint például a víz, szén-dioxid és kén-dioxid. Ezek az anyagok átjárva a harzburgit kőzetet csökkentik annak olvadáspontját, és ezzel alkalmassá teszik, hogy magma képződhessen. Ez történik itt a Lau-medence területén is. A Tonga-ív északi vége egy jelentős kanyarulatot ír le, ami törést idéz elő az alábukó, fiatal és ezért viszonylag magas hőmérsékletű és illókban gazdag kőzetlemezben. Ez pedig kedvező helyzetet teremt boninites magma kialakulására!
Fantasztikus új tudományos megfigyelések, remek eredmények!