Йеллоустоун вулкан: последние исследования

Геологи предполагают, что смешение магматических расплавов карманов могло вызвать взрыв чуть более 600 тысяч лет назад.

Стены каньона состоят из риолитового туфа и лавы. Кристаллы в таком туфе, могут содержать ключи к условиям магматических процессов, непосредственно перед извержениями Йеллоустона.

Карта известных границ Извержения Йеллоустона

Последнее извержение Йеллоустоуна

Национальный парк Йеллоустоун известен больше, чем просто своими горячими источниками. Этот район известен в вулканологических сообщества за то, что являться местом трех супер извержений, последний из которых был 631,000 лет назад.

Во время этого извержения, около 1000 кубических километров породы, пыли и вулканического пепла взлетели в небо. Осколки посыпались по континентальной части Соединенных Штатов, охватывающих грубый треугольник, который простирается от сегодняшней канадской границы до Калифорнии и к Луизиане. В местах, пепел достиг более метра толщиной.

«Если что-то подобное произошло бы сегодня, это будет иметь катастрофические последствия,» сказала Ханна Шамлу, геолог в школе Университета штата Аризона . «Мы хотим понять, что вызывает эти извержения, так что мы можем создать системы оповещения. Это цель большой миссии «.

Теперь, Шамлу и ее соавтор думают, что они нашли ключ. Исследуя микроэлементы в кристаллах, которые они нашли в вулканических остатках последнего супер Извержения Йеллоустона, они могли бы помочь точно определить, что стало причиной извержения.

Исповедование туфа Лава Крик

Исповедование туфа Лава Крик

Только за пределами Йеллоустонского национального парка, встречается туф Лава Крик, туф этого вида представляет собой толстый, разноцветный, многослойный горных пород туф. Туфы являются магматическими породами, образованные в результате вулканических извержений и обломков оставленных после взрывного извержения .

Минералы в этих туфов могут рассказать ученым о условиях внутри вулкана, прежде чем он извергался, и идентификации этих условий может помочь информировать оценки текущей опасности состояние Йеллоустоуна.

Шамлу и Кристи До консультант в Университете штата Аризона, были рассмотрены два кристалла полевого шпата, что они обнаружили в туфе. Эти кристаллы, называемые Вкрапленники, форма как магма медленно остывает под вулканом.

Эти Вкрапленники от 1 до 2 мм в диаметре, были слишком велики, чтобы образоваться, когда горячий материал всплеснул во время извержения.

Вместо этого, как пояснил Шамлу, они росли постепенно с течением времени в магматической камеры Йеллоустона, каждый кристалл, начиная с ядра, который медленно и постепенно увеличился наружу, слой за слоем. Последние слои Вкрапленников изменились в окружающих условиях температуры, давления и воды.

Таким образом, различия в химическом составе между сердцевиной Вкрапленников и последовательные слои служат в качестве карты изменения условий глубоко внутри вулкана в течение долгого времени. Более того, внешние слои Вкрапленников представляют собой магму, окружавшую кристалл прямо перед Йеллоустонским извержением.

Таким образом, анализируя внешние слои, Шамлу и Кристи До могли собрать информацию, что бы определить какую температуру отслеживать непосредственно перед массовым взрывом.

Исповедование кристалла Вкрапленник

Температура в наружных слоях Вкрапленника могут быть вычислены с помощью метода, называемого полевого шпата термометрии. Метод основан на том факте, что некоторые минералы изменяют свои композиции известными способами, при изменение температуры. Таким образом, ученые могут работать в обратном направлении от точных составов минералов, присутствующих в этих внешних слоях для оценки температуры окружающей среды при образовании кристалла.

Исповедование кристалла Вкрапленник

Исследовать Дуэт нашел элементы, которые указывают на увеличение температуры и рост в элементе бария в магме непосредственно перед извержением. Они представили свои исследования 13 декабря на осеннем собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско, штат Калифорния.

Для того, чтобы проверить их слой путем анализа уровня температуры и химического состава, использовали программы, которая моделирует как состав кристалла  изменялся в зависимости от температуры, давления и содержания воды в магматической камере. Они предполагали, что магма имела тот же состав, что и туф Лава Крик. Их результаты и модель совпали, но указали на низкое содержание воды для магматической камеры. В отличие от этого, туф имел 5% воды по массе, в 5 раз больше, чем туф Лава Крик.

Низкое содержание воды вызывает удивление, Шамлу объяснила, потому что вода и пар создают давление, которое может вызвать высыпания. Но Шамлу сказала, что история Вкрапленника из более горячих температур и более бария в магматической камеры непосредственно перед извержением предполагает возможный виновник взрыва: смешение соседних карманов магмы, взывает событие впрыска. «Есть несколько способов, чтобы вызвать извержение, но как сейчас, мы видим смешение соседних карманов магмы» сказала она.

Магма, расплавленная или горная порода, которая существует в слоях земной коры, также может достигать поверхности Земли. Потому что это менее плотная, чем окружающие породы, магма может перемещаться вверх через трещины в земной коре, но когда ее движение загнаны в угол, это бассейны в магматических камерах. Эти камеры расширяются благодаря магматических инъекций, когда горячее вещество из более глубоких вулканических водоемов впитается в более мелкие единицы. Эта инъекция горячего материала непосредственно перед извержением может объяснить увеличение температуры, записанной в вкрапленников.

Но наличие бария в вкрапленниках является дымящийся пистолет, сказал Шамлу. «Барий не любит быть в кристалле. Он любит тусоваться в расплаве, так что это говорит нам, что барий должно быть, был введен из другого источника. «Дуэт считает, что этот источник является более глубоким резервуаром внутри вулкана.

Эрик Кристиансен, вулканолог из Университета Бригама Янга в Прово, штат Юта, который не был связан с исследованием, скептически относился к использованию Шамлу программного моделирования  и считает, что этот тип моделирования не столь надежны, как реальный эксперимент с реальными породами. Тем не менее, он утверждал, что ее работа и ее анализ является верным. У нее есть интересные данные микроэлементов с барием, последнее дополнение к камере, которая наводит на мысль, что это и вызвало извержение.

Итоги исследования

Общественность всегда боится правды — сказала Шамлу. Знать спусковой механизм извержения только первый шаг, по словам Шамлу. Следующим шагом является понимание того, что сколько временных дней, месяцев, даже лет, эти изменения могут приниматься перед извержением, как тот, который произвел туф Лава Крик.

Такая информация может помочь Шамлу, и другим исследователям правильно читать признаки вулканической активности в Йеллоустоун и создать модель для прогнозирования будущих супер Извержение Йеллоустоуна.

Источник: vulkania.ru