Магматичні породи загального походження в одному регіоні геологи відносять до єдиного глибинного джерела або домену. Логічно припустити, що сучасні лави з одного домену будуть хімічно досить однорідними. Проте спостереження за активністю вулкана Сундхнукур в Ісландії у 2023-2024-х змусили у цьому засумніватися.
Вулканізм в океанах, острівних чи серединно-океанічних хребтах, відрізняється від континентального передусім складом лав. В основному це базальти, джерелом для яких служить речовина мантії, що підіймається в результаті конвекції або у вигляді плюмів і накопичується в резервуарах у земній корі.
Найчастіше за одну подію виливаються лави однакового хімічного складу, що говорить про єдине джерело, в якому накопичуються розплави перед виверженням. Це припущення кладуть в основу моделювання поведінки вулканів та оцінки небезпеки при геофізичному моніторингу в режимі реального часу.
Вчені з Університету Ісландії, Університету Клермон-Оверні (Франція) разом із колегами з Німеччини вирішили перевірити це припущення під час виверження вулкана Сундхнукур в Ісландії. Він входить до системи Свартсенги, розташованої за чотири кілометри від міста Гріндавік. Вулкан спав 800 років, а у грудні 2023 року активізувався. Деформація поверхні перед виверженням свідчила, що магматичний резервуар розташований у середній частині земної кори, на глибині приблизно п’яти кілометрів.
2021 року при виверженні вулканів сусідньої системи Фаградальсф’ядль вчені зафіксували хімічно різнорідні розплави в резервуарі на глибині 16 кілометрів — на межі кори та мантії (поверхня Мохоровичича). Це означало, що різнорідні розплави підіймаються до середньокорового резервуара під Свартсенги. Незабаром надалася можливість з’ясувати, чи це так.
Вчені відібрали проби лави та тефри з різних точок під час виверження Сундхнукура з грудня 2023 по травень 2024 року. Потім їх піддали петрологічному та хімічному аналізу, визначивши вміст основних та слідових елементів, мінеральний склад, співвідношення ізотопів стронцію, неодиму.
Це допомогло уточнити глибину та форму магматичного домену — області у земній корі, звідки підіймаються розплави. Крім того, вдалося побачити всі ці процеси у динаміці прямо під час виверження. Результати наукової роботи опубліковані в журналі Science.
Хоча всі лави являли собою толеїтові базальти, їхній склад був досить динамічним у часі. На одному кінці – проби з низьким вмістом оксидів магнію та калію, на іншому – з високим. Таке ж спостерігали під час виверження Фаградальсфьядля, а також знайшли приклади серед давніх лав.
Автори статті зазначили, що для Ісландії середньокоровий домен із різнорідними магмами – спостереження унікальне. Ймовірно, він пов’язаний із кількома одиночними резервуарами.
Втім, дослідники припустилися і ймовірності помилки, оскільки не всі стародавні лавові поля досліджені з гарним просторовим дозволом і не всі лави ранніх етапів виверження упізнані. Приклад хімічної гетерогенності (нехай і не такої сильної) — древні лави Боргархраун на північ від Ісландії, які з кордону Мохо.
