Nová studie publikovaná v časopise JGR Solid Earth ukazuje, že Etna – jedna z nejaktivnějších sopek na světě – nezapadá do žádné existující geologické kategorie. Vědci se domnívají, že představuje “nový typ vulkanismu”, který zpochybňuje naše tradiční chápání toho, jak se sopky tvoří a vyvíjejí.
Náročné tři tradiční modely
Vulkanologie po desetiletí klasifikovala erupce do tří hlavních typů na základě tektonické aktivity:
- Středooceánské hřbety: se tvoří tam, kde se oceánské desky oddělují, což umožňuje magmatu vytvářet novou kůru.
- Vnitrodeskový vulkanismus (horká místa): vytvořený zónami koncentrovaného tepla v plášti, jako jsou Havajské ostrovy nebo Yellowstonská kaldera.
- Vulkány subdukční zóny: vznikají, když se oceánská deska pohybuje pod kontinentální deskou; jejich činnost je často poháněna vodou, která tají podložní horniny (například hora Fuji).
Etna, která se nachází na Sicílii, neodpovídá žádnému z těchto popisů. Přestože se nachází v blízkosti křižovatky africké a euroasijské desky, nachází se přímo na rozhraní a ne hluboko uvnitř desky. Navíc, ačkoli chemické složení jeho lávy připomíná horké skvrny, nebyly pod ní nalezeny žádné důkazy o horkém místě pláště.
Podivný vývoj sestavy
Záhada Etny spočívá nejen v její poloze, ale také ve změně chemického složení rok od roku. Vědci zaznamenali významný posun ve stravě sopky:
- Počáteční fáze: Sopka vybuchla relativně malé objemy lávy bohaté na křemičitany. Magma bohaté na oxid křemičitý obvykle pochází z obrovských roztavených nádrží a má za následek silné erupce.
- Pozdní fáze: sopka pokračovala v erupci velkých objemů alkalické lávy (bohaté na draslík a sodík). Obvykle se alkalická láva tvoří z méně roztavených hornin a vede k mnohem menším erupcím.
Právě tato inverze „očekávaného“ vztahu mezi chemií lávy a objemem erupcí vedla výzkumníky k tomu, aby se podívali hlouběji do „páteřního systému“ sopky.
Mechanismus „skládání“: jak Etna funguje
Studiem geochemie různých vrstev lávy Sebastian Pilet a jeho tým zjistili, že magma Etny vzniklo v „zóně nízké rychlosti“ – zvláště roztavené vrstvě v horní části pláště. Ačkoli jsou takové zóny běžné, ve většině částí světa se magma dostane na povrch jen zřídka.
Etna se vyznačuje tektonickým chaosem přímo na jejím prahu.
Subdukující africká deska neklouže hladce pod euroasijskou desku; částečně se zasekne. Toto tření způsobuje drcení a deformaci hornin. Tyto tektonické záhyby fungují jako potrubí a vytvářejí cesty, které umožňují magmatu obejít tradiční cesty a vystoupit na povrch.
Výzkumníci navrhují dvoufázovou historii tohoto procesu:
1. Nejprve si magma muselo prorazit cestu tloušťkou africké desky a cestou reagovat s kontinentální kůrou bohatou na oxid křemičitý.
2. Postupem času se geologická struktura posunula a vytvořila přímější „potrubí“ z pláště na povrch, což umožnilo volněji proudit méně „kontaminované“ alkalické lávě.
Proč je to důležité pro globální geologii?
Objev unikátního mechanismu Etny není jen místní kuriozitou. Odhaluje významnou mezeru v současných geologických modelech: roli litosféry (zemské kůry a svrchního pláště) při formování vulkanické aktivity.
Jak petroložka Sarah Lambart zdůrazňuje, jak magma interaguje s okolními horninovými vrstvami, je často přehlíženo. Pokud je „skládací“ mechanismus charakteristický pro Etnu běžnější, než se dříve myslelo, mohlo by to znamenat, že mnoho dalších sopek po celém světě se chová způsobem, kterému ještě plně nerozumíme.
Etna může být ojedinělou výjimkou, ale její neobvyklé chování naznačuje, že interakce mezi magmatem a zemskou kůrou hrají v globálním vulkanismu mnohem důležitější roli, než moderní věda uznává.
Závěr
Jedinečná poloha Etny a měnící se chemické složení naznačují, že jde spíše o produkt komplexních tektonických vrás než o standardní pohyb desek. Objev otevírá novou kapitolu v geologii, což naznačuje, že zemská kůra může hrát mnohem aktivnější roli při spouštění sopečných erupcí, než se dříve myslelo.
