Vulkaanuitbarstingen zijn de meest spectaculaire uitdrukking van de processen die plaatsvinden in het binnenste van een actieve planeet. Uitbundige uitbarstingen bestaan ​​uit een zachte en gestage stroom lava op het oppervlak, terwijl explosieve uitbarstingen gewelddadige verschijnselen zijn die hete materialen tot enkele kilometers in de atmosfeer kunnen uitstoten.

De overgang tussen deze uitbarstingen vormt een van de gevaarlijkste natuurlijke gevaren.

Het begrijpen van de mechanismen die een dergelijke transitie bepalen, heeft de afgelopen decennia talloze studies in de aardwetenschappen geïnspireerd.

In een nieuwe studie onder leiding van Dr. Danilo Di Genova, van de School of Earth Sciences van de Universiteit van Bristol, een internationaal team van wetenschappers levert bewijs, Voor de eerste keer, dat een subtiel kantelpunt van de chemie van magma duidelijk scheidt uitbundige van explosieve uitbarstingen wereldwijd.

Bovendien, ze tonen aan dat variabiliteiten op nanoschaal van magma's het explosieve potentieel van vulkanen dramatisch kunnen vergroten.

Dr. Di Genova zei:"De nieuwe experimentele gegevens, thermodynamische modellering en analyse van compositiegegevens van het wereldwijde vulkanische record dat we in onze studie hebben gepresenteerd, bieden gecombineerd bewijs voor een plotselinge discontinuïteit in het stroomgedrag van rhyolitische magma's die bepalen of een vulkaan uitbundig of explosief uitbarst.

"De geïdentificeerde stroomdiscontinuïteit kan worden overschreden door kleine veranderingen in de samenstelling van rhyolitische magma's en kan worden geïnduceerd door kristallisatie, assimilatie, magma aanvullen of mengen.

"Door samenstelling geïnduceerde variaties in stromingsgedrag kunnen ook voortkomen uit veranderingen in intrinsieke parameters van magma's zoals temperatuur, druk of zuurstofvlucht."

Deze kunnen resulteren in revitalisering van een eerder "vergrendelde" magmakamer via chemische fluïdisatie of kunnen efficiënte ontgassing belemmeren en leiden tot een verhoogd explosief potentieel via chemische "verstijving" van een magma.

Verder, de studie toonde aan hoe de plotselinge precipitatie van ijzerhoudende nanokristallen, die onlangs zijn gevonden in vulkanisch gesteente, kan het explosiepotentieel van een magma vergroten door zowel de uitputting van ijzer in de smeltstructuur als het verschaffen van kiempunten voor gasbellen die explosieve uitbarsting veroorzaken.

'Een chemisch kantelpunt dat de mobilisatie- en uitbarstingsstijl van rhyolitisch magma regelt' is gepubliceerd in Natuur .