פעילות געשית מתחת ללוע הר הגעש האדיר של ילוסטון עשויה להיות בתנועה

המעיין הפריזמטי הגדול בפארק הלאומי ילוסטון. (פיטר אדמס/סטון/Getty Images)

נראה כי פעילות געשית המבעבעת מתחת לפארק הלאומי ילוסטון בארה"ב נמצאת בתנועה.

מחקר חדש מראה כי מאגרי המאגמה שמתדלקים אתנראה שההתפרצויות הפראיות של ילוסטון עוברות לצפון מזרח לוע הר הגעש. אזור זה עשוי להיות המוקד החדש של פעילות געשית עתידית, לפי צוות בראשות הסיסמולוגית נינפה בנינגטון מהמכון הגיאולוגי של ארה"ב.

"על בסיס נפח אחסון ההמסה הריוליטית מתחת לצפון מזרח הקלדרה של ילוסטון, והקשר הישיר של האזור למקור חום בקרום נמוך יותר, אנו מציעים שהמקום של וולקניות ריוליטית עתידית עבר לצפון מזרח קלדרת ילוסטון."הם כותבים בעיתון שלהם.

"לעומת זאת, וולקניות ריוליטית שלאחר הקלדרה ב-160,000 השנים הקודמות התרחשה על פני רוב לוע הר הגעש ילוסטון, עם הרחקה של אזור צפון מזרח זה."

ילוסטון הוא אחד מהרי הגעש העל הגדולים בעולם; אזור עצום, מורכב ודינאמי בקרום כדור הארץ שהוא גם יפה להפליא וגם.

ב-2 מיליון השנים האחרונות, ילוסטון עברה שלוש התפרצויות ענק יוצרות קלדרה - אלו היוצרות את האגנים דמויי הקדירה על פני כדור הארץ כאשר תא מאגמה תת קרקעי מתרוקן ומתמוטט לתוך החלל החלול. ההתפרצויות הענקיות הללו היו רצופות בהתפרצויות קטנות יותר.

תרשים של היווצרות תיאורטית של קלדרת ילוסטון. (שירות הפארקים הלאומיים)

ההתפרצויות היוצרות קלדרה בילוסטון מקורן במאגרים שלנמס ריוליטי. זוהי מאגמה עשירה בסיליקה, המקבילה הוולקנית לגרניט, דביקה וצמיגה ונעה לאט, ונחשבת כמאוחסנת בנפחים עצומים מתחת לאזור ילוסטון.

מחקרים קודמיםההנחה היא שהמאגרים הריוליטים נתמכו על ידי מאגרים עמוקים יותר של מאגמה בזלתית - חומר מותך שיש לו תכולת סיליקה קטנה בהרבה מהריוליט, אבל ברזל ומגנזיום בשפע. זה גם משמעותיפחות צמיגמאשר ריוליט, אבל גם צפוף יותר, והאופן שבו הוא מוליך חשמל שונה מהריוליט.

הבדל אחרון זה במאפיינים העניק לבנינגטון ועמיתיה את הכלים הדרושים להם כדי לחקור את תכולת המאגר המגמטי מתחת לרמת ילוסטון.

אחת הדרכים לנטר פעילות מתחת לפני כדור הארץ כוללת מדידת שינויים פני השטח בשדות המגנטיים והחשמליים של כדור הארץ. זה ידוע בשם magnetotellurics, וזה רגיש במיוחד לנוכחות של נמס תת-קרקעי.

בנינגטון ועמיתיה ביצעו סקר מגנטו-טלורי רחב היקף ברחבי לוע הר הגעש ילוסטון, והשתמשו בנתונים שהתקבלו כדי לדגמן את התפלגות מאגרי ההיתוך האורבים בו.

התוצאות שלהם גילו שיש לפחות שבעה אזורים מובחנים עם תכולת מאגמה גבוהה, שחלקם ניזונים לאחרים, בעומקים שבין 4 ל-47 ק"מ (2.5 עד 30 מייל) מתחת לאדמה - עד לגבול הקרום והמעטפת. .

מפה של המאגרים מתחת לילוסטון. צהוב מייצג אזורי מעבר של בזלת, ריוליט אדום ואזורי מעבר מבזלת לריוליט כתומה. המשולשים הסגולים הם תחנות הניטור המגנטוטלוריות. (בנינגטון וחב',טֶבַע, 2025)

אחסון ההיתוך המעניין ביותר היה בצפון מזרח. שם, מאגרים ענקיים של מאגמה בזלתית בקרום התחתון מחממים ושומרים על חדרים של מאגמה ריוליטית בקרום העליון. החדרים הללו של מאגמה ריוליטית מכילים נפח אחסון נמס משוער של כ-388 עד 489 קילומטרים מעוקבים - כמעט בסדר גודל גבוה יותר מאזורי אגירת נמס בדרום, מערב וצפון, שבהם התרחשו התפרצויות קודמות.

נפח זה, מציינים החוקרים, דומה גם לנפח ההיתוך של התפרצויות קודמות שיצרו לוע הר הגעש בילוסטון.

החוקרים מציינים שההתפרצויות יוצרות הקלדרה הריוליטית היו רצופות בהתפרצויות בזלתיות קטנות יותר בתוך הקלדרה. עם זאת, לא ברור בדיוק כיצד פועלים התפרצויות מסוג זה. המחקר של הצוות מצביע על כך שתאי המאגמה הריוליטית צריכים להתקרר לחלוטין לפני שהמאגמה הבזלתית תוכל לעבור פנימה.

בדיוק מתי וכיצד יתרחשו ההתפרצויות העתידיות הללו, אומרים החוקרים, ידרשו ניתוח נוסף.

המחקר פורסם בטֶבַע.