Геофизики обнаружили под Йеллоустоном второй резервуар магмы

Супервулкан Йеллоустона √ крупнейший вулкан на Земле

Супервулкан Йеллоустона √ крупнейший вулкан на Земле
(фото Windows into the Earth, Robert B. Smith, Lee J. Siegel).

Исследователи из университета Юты представили полную картину подземной системы Йеллоустонского парка

Исследователи из университета Юты представили полную картину подземной системы Йеллоустонского парка
(иллюстрация Hsin-Hua Huang, University of Utah/перевод Вести.Наука).

Супервулкан Йеллоустона √ крупнейший вулкан на Земле
Исследователи из университета Юты представили полную картину подземной системы Йеллоустонского парка

Под гейзерами и горячими источниками Йеллоустонского национального парка в штате Вайоминг, США, находится резервуар вулканической магмы, ответственный за некоторые крупнейшие извержения на Земле. Геофизики изучили подземную систему и обнаружили не одну, а два магматических очага под гигантским вулканом.

"Мы обнаружили, что резервуар магмы в нижней коре гораздо глубже и больше, чем мы полагали ранее, – рассказывает ведущий автор исследования сейсмолог Синь-Хуа Хуан (Hsin-Hua Huang) из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити.

Учёные знали о наличии шлейфа, несущего расплавленную породу из глубин мантии вверх и расположенного на глубине около 60 километров под поверхностью. В 10 километрах под поверхностью был также обнаружен мелкий магматический очаг, содержащий около 10 тысяч кубических километров расплавленного материала.

Исследователи из университета Юты представили полную картину подземной системы Йеллоустонского парка
(иллюстрация Hsin-Hua Huang, University of Utah/перевод Вести.Наука).

Однако, согласно последним данным, существует ещё один резервуар, расположенный ещё глубже и по размеру в 4,4 раза больше, чем тот, что находится между 20 и 50 километрами ниже поверхности. Таким образом учёными было обнаружено недостающее звено между магматическим плюмом и небольшим магматическим очагом.

Исследователи утверждают, что в целом расплавленные породы по объёмам составляют около четверти Большого Каньона.

Эти данные показали, что извержения в результате опорожнения небольшого резервуара также возможны. Последнее крупное извержение состоялось в этих местах 640 тысяч лет назад, но сегодня угроза землетрясений куда более вероятна. Впрочем, наличие глубинного резервуара не означает, что небольшой резервуар будет пополняться снова и снова.

Открытие также подтверждает давно созданную модель для некоторых вулканов: глубокая камера содержит расплавленный базальт и твёрдые породы, богатые железом и магнием, а каналы меньшей камеры заполнены расплавленным кремнием и породами семейства риолитов.

Исследователи использовали сейсмометры, чтобы измерить шумы землетрясений и заглянуть внутрь земной коры. Когда сейсмические волны проходят через жидкий материал, они замедляются. Команда учёных определила эти регионы с низкой скоростью распространения волн как магматические очаги (хотя эти камеры содержат в основном твёрдые породы и лишь небольшую часть жидких сплавов).

Отдалённые землетрясения полезны для визуализации глубинных структур, например, мантийного плюма, а вот близкие землетрясения могут помочь обнаружить мелкие резервуары.

Хуан считает, что его исследование впервые смогло объединить оба типа данных таким образом, чтобы обнаружить и глубинный резервуар, и средний. Его команда использовала 11 сейсмометров системы Earth Scope US Array для отслеживания глубинных землетрясений и 69 сейсмометров из нескольких близлежащих сейсмических сетей для сбора данных о небольших землетрясениях.

Исследование даёт полное представление о системе циркуляции магмы в верхней части плюма земной коры и готовит почву для будущих исследований. При этом оно согласуется с предыдущими теоретическими выводами: геофизики давно подозревали, что под Йеллоустоном есть ещё один источник тепла и магмы.

Научная статья Хуана и коллег была опубликована в журнале Science.

Теперь учёным предстоит выяснить, как магма перемещается между резервуарами и почему резервуары образовались именно в этих местах.