Супервулканите са най-мощните вулкани на Земята. Едно суперизригване може да изхвърли повече от 1000 кубически километра материал – достатъчно, за да погребе голям съвременен град под десетки метри отломки. Поради техния потенциал да нарушават околната среда, климата и човешкото общество, учените отдавна се стремят да разберат какво движи тяхната огромна сила.
Сега екип от учени от Китай и Съединените щати предостави първото изчерпателно обяснение за това как магмената система под калдерата Йелоустоун се формира и продължава да съществува във времето. Проучването, проведено от изследователи от Института по геология и геофизика на Китайската академия на науките и Университета на Илинойс, е публикувано в списание Science в петък.
Изследователите казват, че това може да подобри бъдещите прогнози за вулканична активност и да помогне за намаляване на рисковете от бедствия.
Калдерата Йелоустоун, разположена в Националния парк Йелоустоун в западната част на Северна Америка, е един от най-известните супервулкани в света. Тя е предизвикала две масивни изригвания през последните 2,1 милиона години, изхвърляйки съответно около 2500 и 1000 кубични километра материал. Богатите й геоложки и геофизични данни я правят естествена лаборатория за учените.
В продължение на десетилетия учените вярваха, че супервулканите се подхранват от големи басейни течна магма, съхранявана в земната кора. В този модел разтопената скала се натрупва под земята, изграждайки налягане, докато не счупи околната скала и предизвика изригване. Смята се, че източникът на топлина идва от вертикална струя гореща скала, издигаща се от хиляди километри дълбоко в Земята.
Изследванията през последното десетилетие обаче оспориха това мнение. Проучванията показват, че вместо напълно течен басейн, магмата често съществува като „каша“ – смес от разтопена скала и твърди кристали – която може да се задържи за дълги периоди. В допълнение, геофизичните данни разкриват, че магмената система на Йелоустоун е наклонена, а не вертикална, простираща се на югозапад с увеличаване на дълбочината.
За да разбере по-добре тази структура, изследователският екип разработи триизмерен модел на региона под западна Северна Америка. Моделът интегрира геоложки, геофизични и геохимични данни, за да симулира минали и настоящи дейности на Йелоустоун.
Резултатите предполагат, че магмата произхожда много по-дълбоко, отколкото се смяташе досега – близо до основата на северноамериканската литосфера, твърдият външен слой на Земята, който се простира на около 100 километра под земята.
На тази дълбочина гореща, частично разтопена скала тече бавно на изток през тесен канал под Йелоустоун. Тъй като този плаващ материал се увлича и разтяга от мантията, протичаща под по-дебелата част на литосферата, налягането пада рязко, което кара горещата скала да се стопи и генерира магма.
В същото време северноамериканският континент се движи на запад, ефективно натискайки този по-дълбок поток. Взаимодействието действа като противоположни сили, които разделят основата на континенталната литосфера, създавайки диагонален път, през който магмата може да се издигне. Този процес обяснява наклонената форма, наблюдавана при сеизмичните изследвания.
„Нашето изследване предоставя първото изчерпателно обяснение за това как се формират и развиват магматичните системи под супервулканите“, каза Лиу Лиджун, съответният автор на изследването и изследовател в института.
Као Зебин, първият автор на изследването и постдокторантски изследовател, каза, че механизмът може да се приложи към други големи вулканични системи по света, включително вулкана Тоба в Югоизточна Азия и вулканичния комплекс Алтиплано-Пуна в Южна Америка.
Лиу каза, че моделът може в крайна сметка да се използва за прогнозиране на вулканична активност по начин, подобен на прогнозата за времето, помагайки на властите да предвиждат по-добре изригванията и да намалят свързаните с тях рискове.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта