Нанокристаллы делают вулканические извержения более взрывоопасными

Исследователи из Diamond Light Source применили передовые методы визуализации для изучения микроскопических кристаллов, называемых нанолитами, чтобы понять их роль в вулканических извержениях.

3D-визуализация агрегатов нанолитов в образцах MTL-A и MTL-B. a и b показывают изолированные сферические кристаллы и агрегаты неправильной формы. c и d демонстрируют эволюционировавшее обеднённое железом стекло вокруг нанолитов (выделено жёлтым). Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62444-z

Высокоэксплозивные извержения представляют серьёзную опасность для сообществ, живущих вблизи активных вулканов. Как показало исследование, опубликованное в Nature Communications, ключевую роль в взрывной силе играют нанокристаллы размером менее 1 микрона.

Диаграмма, иллюстрирующая кристаллизацию нанолитов, формирование их агрегатов и влияние на вязкость расплава. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62444-z

Исследование сосредоточилось на вулканических породах из региона Лас-Сьеррас-Масая в Никарагуа. Учёные обнаружили, что богатые титаном кристаллы (титаномагнетит) формируют протяжённые кластеры, которые вытягивают железо и титан из окружающей магмы. Это химическое изменение создаёт богатые кремнезёмом зоны вокруг кристаллов, которые становятся значительно более вязкими.

Результатом является магма, которая становится до 1000 раз гуще обычной и готова к жестокому фрагментированию при подъёме

3D-изображения с пучковой линии I13-1 показали, что нанолиты не просто свободно плавают в магме — они объединяются в структуры размером до 6 микрометров, изменяя как химический состав, так и физические свойства расплава.

Это открытие предлагает новый взгляд на вулканические опасности. Понимание того, как формируются и ведут себя нанолиты, поможет учёным лучше предсказывать, какие извержения могут быть более взрывоопасными, даже в вулканах, ранее считавшихся малоопасными.