Создание секундомера для извержений вулканов: возможность будущих извержений вулкана Йеллоустоун

Хотя он не восстал из спячки почти 70 000 лет, многие задаются вопросом, когда вулкан Йеллоустоун проснется и снова извергнется. Согласно новому исследованию Университета штата Аризона, может быть способ предсказать, когда это произойдет.В то время как геологические процессы не следуют графику, петролог Кристи Тилль, профессор Школы исследования Земли и космоса АГУ, разработала один способ оценить, когда Йеллоустонское извержение может снова извергнуться.«Мы обнаружили, что в последний раз, когда Йеллоустон извергался после долгого бездействия, извержение было вызвано в течение 10 месяцев после того, как новая магма переместилась в основание вулкана, в то время как в других случаях оно извергалось ближе к 10-летней отметке», — говорит Тилль. .Новое исследование, опубликованное в среду в журнале Geology, основано на исследованиях далекого прошлого вулкана в сочетании с передовыми методами микроанализа.

Тилль и ее коллеги были первыми, кто использовал измерения ионного зонда NanoSIMS для документирования очень резких градиентов химической концентрации в кристаллах магмы, что позволяет рассчитать временную шкалу между повторным нагревом и извержением магмы.Это не означает, что извержение Йеллоустона произойдет через 10 месяцев или даже через 10 лет. Часы обратного отсчета начинают тикать, когда появляется свидетельство движения магмы в кору.

Если это произойдет, будет какое-то уведомление, так как Йеллоустон контролируется многочисленными инструментами, которые могут обнаруживать предвестники извержений, такие как рои землетрясений, вызванные движением магмы под поверхностью.И если история является хорошим предсказателем будущего, следующее извержение не будет катастрофическим.Геологические данные свидетельствуют о том, что Йеллоустон произвел три огромных извержения за последние 2,1 миллиона лет, но это не единственный тип извержений, который может произойти.

Вулканологи говорят, что со времени последнего крупного извержения примерно 640 000 лет назад в Йеллоустоне произошло более 23 небольших извержений. Последнее небольшое извержение произошло примерно 70 000 лет назад.Если магма не извергнется, она будет сидеть в коре и медленно остывать, образуя кристаллы. Магма будет находиться в этом состоянии — в основном кристаллы с небольшим количеством жидкой магмы — в течение очень долгого времени.

Через тысячи лет последний кусочек этой магмы будет кристаллизоваться, если он не нагреется повторно и не вызовет новое извержение.Перед Тилль и ее коллегами встал вопрос: «Как быстро вы можете повторно нагреть остывший магматический очаг и заставить его извергнуться?»

Тиль собрал образцы из потоков лавы и проанализировал кристаллы в них с помощью NanoSIMS. Кристаллы из магматического очага вырастают в зоны, похожие на годичные кольца, что позволяет реконструировать их историю и изменения в окружающей их среде с течением времени.

«Наши результаты показывают, что извержение в начале последнего вулканического цикла Йеллоустоуна было вызвано в течение 10 месяцев после повторного нагрева в основном закристаллизованного магматического резервуара после 220 000-летнего периода вулканического покоя», — говорит Тилль. «Такой же энергичный разогрев нынешних подземных магматических тел Йеллоустоуна может положить конец примерно 70 000-летнему вулканическому покою и привести к будущему извержению в аналогичных временных масштабах».