Đá núi lửa tưởng như chỉ là sản phẩm cuối cùng của một vụ phun trào, nhưng bên trong chúng có thể lưu giữ lịch sử hoạt động của magma trước khi trồi lên mặt đất.
Plagioclase là một loại khoáng vật phổ biến trong đá magma. Điểm đặc biệt nằm ở những tinh thể nhỏ nhất, có kích thước chỉ tương đương bề rộng sợi tóc.
Theo nhóm nghiên cứu, chúng được hình thành trong giai đoạn cuối trước khi núi lửa phun trào và có thể lưu giữ dấu vết hóa học của những biến động bên dưới bề mặt.
Nhóm nghiên cứu phân tích các mẫu đá từ 7 núi lửa cùng hai vụ phun trào siêu lớn cổ đại, trong đó có các mẫu thu thập tại dãy Andes thuộc Chile và Argentina. Họ khảo sát 28 lát cắt đá mỏng, sử dụng kính hiển vi và phương pháp phân tích thành phần hóa học để tìm hiểu các tinh thể plagioclase.
Kết quả cho thấy những tinh thể nhỏ nhất trong các mẫu từ nhiều núi lửa có dấu hiệu hóa học tương đồng. Nhóm nghiên cứu cho rằng đặc điểm này phản ánh một quá trình chung: magma nóng từ sâu bên dưới dịch chuyển lên, xâm nhập vào khoang magma nông hơn, làm hệ thống bên trong núi lửa mất ổn định.
Sự thay đổi về nhiệt độ, hàm lượng nước và thành phần magma tác động tới quá trình phát triển của tinh thể. Bằng cách phân tích từng tinh thể riêng lẻ thay vì chỉ đo thành phần trung bình của toàn bộ mẫu đá, các nhà khoa học có thể tái dựng những giai đoạn khác nhau trong lịch sử magma.
Nhóm nghiên cứu gọi dấu hiệu hóa học mới nhận diện là “plagioclase eruptibility field”, tạm hiểu là trường đặc trưng plagioclase liên quan đến khả năng phun trào. Họ kỳ vọng dấu hiệu này có thể giúp nhận diện những núi lửa có hệ thống magma dễ mất ổn định hơn, từ đó ưu tiên giám sát.
Tuy nhiên, phát hiện không có nghĩa các nhà khoa học đã tìm được cách dự báo chính xác ngày giờ núi lửa phun trào. Phương pháp hiện dựa trên việc phân tích đá đã được phun ra, nên chủ yếu giúp hiểu lại những quá trình đã diễn ra trước đó.
Để trở thành công cụ cảnh báo thực tế, dấu hiệu này cần được kiểm chứng ở nhiều loại núi lửa và môi trường kiến tạo khác nhau. Nhóm nghiên cứu cũng muốn tìm hiểu liệu đặc điểm tương tự có xuất hiện ở các núi lửa dưới đại dương hay không.
Dù còn ở giai đoạn nghiên cứu, những tinh thể nhỏ bé này cho thấy đá núi lửa có thể là một “hồ sơ lưu trữ” chi tiết hơn nhiều so với những gì mắt thường quan sát được.
