Als een lont in een kruitvat: piepkleine kristallen verraden wat vulkanen tot uitbarsting brengt

In dit artikel:

Onderzoekers van de University of Queensland hebben in zeer kleine plagioklaaskristallen een opvallend universele chemische vingerafdruk gevonden. Deze microkristallen zijn kleiner dan 0,3 millimeter en ontstaan wanneer magma vlak voor een uitbarsting naar boven stijgt en gassen verliest. De grotere kristallen groeien al eerder, terwijl magma langere tijd onder de grond wordt opgeslagen.

Voor het onderzoek analyseerde het team 28 gesteentemonsters die waren verzameld over een traject van 230 kilometer in de Andes, in Chili en Argentinië. De monsters kwamen van zeven vulkanen, waaronder Lascar, Socompa en Tuzgle, en omvatten ook materiaal van een supereruptie van bijna vier miljoen jaar geleden. Met microscopen, een elektronenbundel en een laser onderzochten de wetenschappers de vorm, grootte en chemische samenstelling van de kristallen.

Hoewel de onderzochte vulkanen sterk van elkaar verschilden, bevatten hun microkristallen vrijwel steeds dezelfde hoeveelheid calcium. De onderzoekers noemen dit smalle bereik het ‘plagioclase eruptibility field’. Volgens hen ontstaat de chemische signatuur waarschijnlijk wanneer zeer heet magma uit de diepte een ondieper, koeler magmareservoir binnendringt. Daardoor raakt het ondergrondse leidingsysteem van de vulkaan uit balans en kan een uitbarsting worden uitgelokt.

Hetzelfde patroon is ook aangetroffen in gegevens van vulkanen langs de Ring van Vuur, van Noord-Amerika tot Kamtsjatka. Vervolgonderzoek moet uitwijzen of de vingerafdruk bruikbaar is om vulkanen te selecteren die extra toezicht nodig hebben. Het team onderzoekt inmiddels vulkanen in Tonga en vergelijkt de kristallen bovendien met die uit gebieden met grote koper- en goudafzettingen.