Исследователи из Австралии, Аргентины и Чили обнаружили в плагиоклазе из пород Центральных Анд повторяющийся химический сигнал, связанный с подпиткой магматических очагов перед извержениями. В статье, опубликованной 9 ноября 2026 года в журнале Nature Communications, авторы описали узкий диапазон состава около An61 у мелких кристаллов и внешних слоёв крупных. Этот признак помогает восстановить историю уже извергшейся магмы, но не предсказывает дату следующего извержения.

Разные слои кристалла рассказывают о разном

Авторы отобрали 28 образцов лавы и небольшого количества вулканического пепла из девяти зон Центральных Анд в Аргентине и Чили. В выборку вошли разные типы вулканов и извержений, а также два образца древних игнимбритов. Исследователи измеряли химический состав мелких кристаллов плагиоклаза и отдельных зон крупных кристаллов, а затем сопоставили результаты с изотопными данными и компьютерным моделированием.

Плагиоклаз растёт в магме, и его состав меняется в зависимости от условий вокруг. В промежуточных вулканических породах мелкие кристаллы в среднем соответствовали An61 ± 7. Сходный состав имели и наружные края крупных кристаллов. Их внутренние части часто показывали более низкое значение, около An43. Авторы связывают внутренние зоны с более длительной кристаллизацией в кремнистой магме, оставшейся в земной коре, а поздние зоны с более горячей мафической магмой, поступившей в неглубокий очаг.

Представим крупный кристалл как запись с несколькими слоями: сердцевина сформировалась раньше, а край нарос позже, когда условия изменились. Если размолоть кристалл и измерить его целиком, ранний и поздний сигналы смешаются. Поэтому важно анализировать отдельные зоны. В этой работе поздние мелкие кристаллы и наружные края крупных показывали состав, связанный с магмой, которая в итоге вышла на поверхность.

Похожие значения встречались в опубликованных данных по Каскадам, Камчатке, Алеутской и Зондской дугам. В глобальной подборке данных по 26 вулканическим дугам среднее значение составило An61 ± 14. Это указывает, что закономерность может встречаться за пределами Центральных Анд, однако её применимость к разным вулканическим обстановкам ещё предстоит проверять. В частности, для океанических вулканов нужны дополнительные данные. В случае Камчатки число кристаллов с отдельно классифицированными внутренними зонами и краями было слишком мало, чтобы уверенно подтвердить устойчивый рисунок.

Химический след виден в породах после извержения. Он помогает понять, какие процессы предшествовали выходу магмы, но сам по себе не сообщает, когда произойдёт новое извержение, и не заменяет наблюдений за землетрясениями, движением поверхности и вулканическими газами. Авторы также отмечают, что крупные игнимбритовые извержения могут запускаться иначе: в изученных игнимбритах обратная зональность кристаллов встречалась редко, поэтому подпитка мафической магмой, вероятно, не была главным пусковым механизмом.

Исследование опубликовано в Nature Communications. Для работы с научными текстами можно ознакомиться с услугой подготовки научных статей.

Схема объясняет различие между поздними зонами плагиоклаза и внутренними частями кристаллов, а также показывает, почему химический признак не служит прогнозом даты извержения.

Фото: Anastasia Haritonov / Pexels