A szupervulkánok képesek egész kontinensek arculatát megváltoztatni. Kitörésükkor több mint 1000 köbkilométernyi magma, kőzet és hamu kerül a felszínre, ami olyan katasztrofális esemény, amely globálisan is átalakíthatja az éghajlatot és elpusztíthatja az ökoszisztémákat. Az I.D.R. beszámolója szerint a geológia egyik legégetőbb kérdése volt, mi tartja fenn ezeket a rendszereket millió éveken át. Most a Kínai Tudományos Akadémia Földtani és Geofizikai Intézetének (IGGCAS) kutatócsoportja úgy véli, megtalálta a választ, legalábbis a Yellowstone esetében.
Új alapokon a vulkanológia
A Science folyóiratban publikált eredményeik egy részletes, háromdimenziós Észak-Amerika nyugati részét modellező szimuláción alapulnak, amely bemutatja a litoszféra és az alatta áramló köpeny mai viselkedését. A modern geológia történetének nagy részében az uralkodó elmélet az volt, hogy a szupervulkánok hatalmas, hosszú életű folyékony magmatavak felett helyezkednek el. A nyomás fokozatosan épült fel ezekben a kamrákban, amíg a környező kőzet már nem bírta tovább, kiváltva a katasztrofális kitörést.
Ez a kép azonban az utóbbi időben megváltozott. Az IGGCAS kutatócsoportja szerint a bizonyítékok ma már inkább kiterjedt „magma-kása” rendszerekre utalnak. Ezek a részben olvadt kőzetekből álló hatalmas régiók a litoszféra teljes mélységében eloszlanak, ahelyett, hogy egyetlen kamrába lennének koncentrálva. Ezek a zónák sűrűbbek és sokkal kevésbé mozgékonyak, mint a folyékony magma, ami felveti a kérdést: hogyan képes valami ennyire lassú ilyen heves kitöréseket generálni?
A mantelszél szerepe
A kutatók szerint a kulcs abban rejlik, hogyan töltődik folyamatosan ez az anyag alulról. Modelljük azt mutatja, hogy a Yellowstone-t tápláló magma a felső asztenoszférából származik – abból a forró, lassan áramló rétegből, amely közvetlenül a merev litoszféra alatt található –, és nem egy mély köpenycsóvából, ahogy azt korábban feltételezték. A kutatók ezt „mantelszélnek” nevezik: egy széles, kelet felé mozgó forró kőzetáramlat, amely az asztenoszférikus anyagot nyugatról a Yellowstone felé szállítja.
Ezt az áramlatot a Farallon-lemez hosszú ideje tartó szubdukciója generálja, amelynek maradványai mélyen Észak-Amerika középső és keleti része alatt találhatók. A folyamat során, ahogy a felhajtóerővel rendelkező anyag találkozik a Yellowstone-tól keletre fekvő vastag litoszféra-gyökérrel, lefelé kényszerül. Ez a húzóhatás dekompressziós olvadást idéz elő, ahol a kőzet nem a hőmérséklet emelkedése, hanem a hirtelen csökkenő nyomás miatt olvad meg.
A mantelszél nemcsak magmát termel, hanem segít kialakítani azt a földalatti csőrendszert is, amely mozgatja azt. A kelet felé irányuló áramlás és a nyugati litoszféra felhajtóereje gyakorlatilag „kiszakít” egy csatornát a Yellowstone alatti kontinentális kőzetben. Ez a délnyugati irányú vezeték természetes autópályaként szolgál a magma számára. A Yellowstone az elmúlt 2,1 millió évben két szuperkitörést produkált, és a korábbi geofizikai felmérések pontosan olyan mély, délnyugati dőlésű magma-kása rendszert tártak fel, amilyet a modell előrejelez. Az I.D.R. által ismertetett kutatás új távlatokat nyithat más szupervulkánok megértésében is.
Maradj velünk, hogy ne maradj le a friss hírekről!
Kövesd a GlobalHir.hu-t Facebookon, iratkozz fel Telegram-csatornánkra, vagy add hozzá RSS-feedünket, és értesülj gyorsan az új cikkekről.
