En gigantisk vulkan i Yellowstone National Park skapades långt ifrån fellinjer och andra geologiska "hotspots" på grund av att en förstörd kontinental platta sjönk under den västra delen av det framtida USA, enligt en artikel publicerad i tidskriften Nature Geoscience.
”Den värme som behövs för att utlösa vulkaniska processer finns vanligtvis i de punkter på jorden där tektoniska plattor kolliderar, och en av dem går in i planetens tarmar. Yellowstone och andra vulkaner i västra USA ligger långt från kusten där plattgränsen passerar. Våra kollegor trodde att "motorn" för deras utbrott var de så kallade plummen - heta strömmar av magma som stiger från manteln till planetens jordskorpa,”säger Lijun Liu från California State University i San Diego (USA).
Yellowstone supervolcano idag är en jätte tratt 72 kilometer lång och 55 kilometer bred, som ligger i nationalparken med samma namn i Wyoming. I mitten av förra århundradet fick forskarna veta att denna depression är munnen på en forntida vulkan, med en gigantisk magma-kammare på ett djup på cirka 8 kilometer.
Ytterligare observationer av Yellowstone visade att den har utbrott flera gånger under de senaste miljon åren, och att dessa utbrott var katastrofala i naturen, kapabla att förändra planetens klimat. Å andra sidan har forskare inte lyckats hitta en uppenbar källa till dess lava och magma, vilket gör att geologer i dag hårt diskuterar det möjliga skälet till uppkomsten av en jätte vulkan i denna del av USA.
Liu och hans kollegor testade alla dessa teorier genom att studera strukturen i det inre av Yellowstone och dess omgivningar med hjälp av den så kallade "seismiska tomografen" - en speciell anordning som kan avslöja strukturen och sammansättningen av djupa lager av bergarter genom hur seismiska vibrationer av olika typer passerar genom dem.
Dessa data enbart kan inte ge en exakt bild av hur jordens inre är arrangerad på en eller annan punkt - som regel jämför forskare dem med datormodeller av jordskorpan och manteln och hur vibrationer som genereras av jordbävningar och explosioner skulle passera genom dem.
Med vägledning av denna idé sammanställde Liu's team flera dussin datormodeller baserade på hypoteser från andra geologer om Yellowstons ursprung, och återvände tiden för 20 miljoner år sedan, då födseln till denna vulkan förmodligen uppstod. Jämfört resultaten av dessa beräkningar och verkliga seismiska data försökte forskare att förstå vilken idé som ligger närmare sanningen.
Som det visade sig stämde den allmänt accepterade teorin om den viktigaste amerikanska supervolcanans "plumma" inte med verkligheten - värmeflödena som dök upp i de flesta liknande modeller av Yellowstone flödade inte upp, utan ner, mot planeten inuti, eller kom till ytan på fel plats.
Kampanjvideo:
Den verkliga värmekällan som behövs för att "lansera" Yellowstone, enligt Liu och hans kollegor, ligger i mantelens nära ytskikt i nordöstra USA och är ett av fragmenten av den så kallade Farallon tektoniska plattan. I det avlägsna förflutet täckte det en del av Stilla havsbotten och föll isär även under dinosauriernas dagar.
Dess fragment fortsätter att sjunka djupt in i jordens inre idag, och några av dem, som forskarna visar, kunde ha genererat en supervolkan i Wyoming och andra fokus på vulkanism som uppstod i västra USA under de senaste 20 miljoner åren. Samma idé, konstaterar Liu, passar bra med Farallon Plate-relaterade "lavaflod" -spår i västra USA som hans team upptäckte för två år sedan.
För att testa denna idé, anser Liu och hans kollegor, är det ganska enkelt - för detta räcker det att analysera den kemiska sammansättningen av klipporna från Yellowstone och jämföra dem med typiska plumutkast. Amerikanska geologer planerar att göra detta inom en snar framtid.
