Вулканы Йеллоустона: Новая Модель Раскрывает Тайны
Исследование предсказывает будущие извержения благодаря анализу сил тектоники.
Под гейзерами и парящими поверхностями национального парка Йеллоустоун скрывается одна из самых тщательно изученных, но всё ещё загадочных, вулканических систем мира. В отличие от большинства вулканов, которые формируются вдоль тектонических плит, кальдера Йеллоустона расположена в центре континента, что заставляет учёных задуматься о природе её колоссального тепла. Новая модель системы магмы Йеллоустона говорит о том, что она подпитывается расплавами из верхней мантии, а не глубоким мантийным плюмом.
Группа учёных из Академии наук Китая изучила прошлые вулканические события Йеллоустона, чтобы спрогнозировать будущие извержения. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, показывают, что тектонические силы в значительной степени контролируют движение магмы через сложную сеть каналов и резервуаров из верхней мантии к поверхности. Эти выводы могут помочь лучше оценить риски активных вулканических систем.
Система магматических каналов
Кальдера Йеллоустон – это огромная вулканическая система с потенциалом для чрезвычайно крупных извержений. Последнее крупное извержение произошло около 630,000 лет назад, и хотя в ближайшее время нового извержения не ожидается, учёные продолжают следить за вулканом.
Кальдера не представляет собой одну гигантскую камеру, а состоит из сложной системы, включающей неглубокий магматический резервуар и более глубокий источник, который питает её. Однако, как магма проходит сквозь жёсткую оболочку Земли и трансформируется в вулканизм, остаётся неясным.
Чтобы разгадать эту загадку, учёные создали трёхмерную модель вулканической системы и прилегающей равнины Восточной Змеи. Модель рассчитала динамику литосферы Земли и мантию, которая находится между корой и внешним ядром и ведёт себя как вязкая жидкость.
Результаты показали, что вулканическая система Йеллоустона в основном управляется тектоническими силами в литосфере, которые генерируют магму через избыточное тепло и декомпрессию в верхней мантии Земли. Новая модель предполагает, что магма происходит из верхней части мантии и мигрирует через тектонически контролируемую систему, а затем развивается в коре, приводя к вулканизму на поверхности.
Вулканические двигатели
Вулканы не равны, и различные процессы ведут к извержениям. Вулканизм может быть вызван движением тектонических плит, которые могут раздвигаться, сталкиваться или проскальзывать друг мимо друга, вызывая плавление пород. С другой стороны, вулканизм может быть вызван горячими колоннами материала, поднимающимися из глубин мантии Земли, которые несут тепло, вызывающее плавление в литосфере.
Для крупных кальдер с повторяющимися извержениями, таких как Йеллоустон, обычно считают, что их магма пополняется из астеносферы, слоя верхней мантии, прежде чем вертикально подняться к поверхности. Однако новая модель выявляет гораздо более сложную систему под Йеллоустоном из-за существующих тектонических структур. Исследование может помочь в прогнозировании вулканических извержений и лучшего понимания связанных с ними опасностей.
