"Prstan okoli kad" na velikem vulkanskem polju kaže gibanje podzemne magme

Sony's FDR-AX33 vs FDR-AX53 vs FDR-AX100 Which to Choose? 4k UltraHD Choices! (Julij 2019).

Anonim

Vulkanskega kompleksa Laguna del Maule v Čilu je velika, zapletena in eksplozivna pokrajina, ki čudno nima klasičnega stožca, ki ga vidimo na številnih vulkanih, vključno z Fuegoom, gvatemalskim vulkanom, ki je v izbruhu 3. junija ubitih več sto.

Glavna naloga je razumeti gorsko regijo, ki je v zadnjih 20 000 letih izbruhnila 50-krat. Toda izhodišče za uresničitev velike slike študije, objavljene danes (27. junija) v Science Advances, je precej preprosto: to je prstan, da stoji voda v kadi.

Kot obrežje starodavnega jezera mora biti obroč kopalne kadi oblikovan vodoravno. Ampak, kot je opazil profesor geoscience Brad Singer iz univerze Wisconsin-Madison, ki je pred leti opazil, sta starodavna obalna obala na Mauleu nagnjena od nizke točke na severu do visoke točke na jugu.

Mulovski vulkani, ki se nahajajo v regiji, ki je v zadnjih milijon letih doživela ogromne izbruhe, so nemirni. Od leta 2007 so satelitski instrumenti merili povprečno povečanje 8 palcev na leto - daleč in daleč najhitrejši in najdaljši izmerjeni vzpon neomajnega vulkana na svetu in nepogrešljiv znak, da staljena kamnina pod območjem narašča.

Singer, vulkanolog in specialist za datiranje skal, trenutno usmerja petletni projekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki raziskuje Maule s široko paleto geoloških tehnik. Razumevanje, zakaj se to vzpenjanje odvija, in kaj prinaša, sta dva osrednja cilja projekta, ki je na spletno stran prineslo več deset znanstvenikov in študentov.

Na splošno je vulkanologija vzvratno ogledalo. Mesecev, let ali celo 50 milijonov let po ohladitvi lave in pepelu se znanstveniki preiskujejo kemijo, obliko in razdelitev kamnin v forenzični napori, da bi razumeli vulkansko mesto. V Laguna del Maule, med najbolj aktivnimi vulkanskimi regijami na svetu, Singer poskuša dokumentirati pogoje in procese pred naslednjim izbruhom.

Čile ima več kot 80 vulkanov. Maule, skupaj z mnogimi drugimi, izbruha rihol, posebno eksplozivno vrsto staljene kamnine. Riolit vsebuje visoko stopnjo vode in ogljikovega dioksida, ki oba plamen plin pri padcu tlaka, ko se magma približa zemeljski površini.

Poznavanje stopnje in variacij magme, ki se dvigne v rezervoar pod vulkanom, je ključnega pomena za vprašanja o prihodnjih izbruhih, vendar je treba meritve lastnosti kamnin do ducat podzemlja po definiciji posredno.

Cilj je, da Singer pravi: »Ali je zgraditi mentalno sliko, model, za mehanizme, ki delujejo pred velikim ali» super «izbruhom.

Študija Science Advances je uporabila starodavno obalno črto za izhodiščne informacije o pokrajini v okolici pred 10.000 leti. Takrat je rholitna lava pretok, ki je "priključil" iztok jezera, propadel, padel vodostaj za približno 200 metrov do sedanjega nivoja.

Relikijska obrežja je bila dolga vsaj 60 kilometrov, čeprav je bila večina od tega pokrita z lavskimi tokovi. V štirih ekskurzijah so Singer in sodelavci uporabili natančne GPS instrumente, da bi dosegli nadmorske višine na 64 točkah vzdolž obale.

Najvišja točka, ki so jo našli, je bila 62 metrov nad najnižjo točko, kar je omogočilo raziskovalcem, da izračunajo povprečno 6 milimetrov letno. Toda, če je trenutna hitra rast po obdobju stabilnosti tipična, se je skupno povečanje verjetno zgodilo pri 16 hitrih impulzih, ki so v povprečju znašali 50 let, v zadnjih 10.000 ali več letih.

Osnovne informacije o vzpenjanju so nato združevale s podatki o tresenju zemlje, gravitaciji in električni prevodnosti ter analizi mineralov na površini - relikvij preteklih izbruhov - za boljšo sliko geološke situacije.

Hélène Le Mével, UW-Madison geoscience Ph.D. in ko-avtorica papirja, je uporabila upogibanje obrežja za oceno oblike, velikosti in globine telesa magme, ki je rasla pod južnim koncem jezera. Telo je 7 kilometrov globoko in ima obliko nekaj podobnega jajcu.

Ker naravni lava jez in eksplozivna raven jezera padajo, so raziskovalci izračunali, da se je v tem rezervoarju dvignilo 13 kubičnih kilometrov magme, da bi ustvarili telo magme, ki je dvignila prekrivajočo vulkanski predel.

V istem obdobju je izbruhnilo še devet kubičnih kilometrov magme.

Pojasnjen pogled na tempo in podrobnosti o vzpenjanju je pomagal Singerjevi ekipi nasloviti dve ključni vprašanji v vulkanologiji:

  • Kakšno vlogo igrajo tekočine pri povzročanju dviganja na največjih, najnevarnejših vulkanov? Vplaknitev vulkana lahko povzroči zvišanje magme ali tlačne tekočine ali plina. Če so raziskovalci pravilni, da so se obdobja vzpenjanja spreminjala s stabilnimi obdobji več kot 9.400 let, se je morala magma hladiti v trdni kamen. V nasprotnem primeru bi vsak izpuščaj omogočil uhajanje tekočine in plina, kar bi povzročilo deflacijo.
  • Kaj določa, ali rezervoar magme izbruhne ali zamrzne v ogromno, homogeno kamnito telo, kot je Half Dome (imenovano pluton)? Ali se oba pojava pojavita v istem bazenu magme v bistvu istem času? "Tukaj imamo dokaze, da lahko isti rezervoar magme vzdrži oba procesa, " pravi Singer. "Rezervoar magme počasi narašča že tisoče let, na plitki globini, nekateri pa se zamrznejo, v istem obdobju pa tudi eruptijo."

Kar zadeva Maule, se zdi, da se stopnja rasti po 11 letih dirkalnih avtomobilov upočasnjuje. To verjetno zmanjša verjetnost izbruha v bližnji prihodnosti, kar je dobra novica za Čileance in Argentine, ki živijo v vetru od tega mejnega prehoda. Opozorilni status Maule trenutno ni na seznamu več kot 40 nevarnih vulkanov, ki jih nadzoruje observatorij vulkanov v Južnem Andesu.

Ampak to ni konec zgodbe, pravi Singer. Tudi če se vdori magme na Maule počasi mletijo, lahko drugi dejavniki izbruhnejo.

Čile, del obroča požara, je bilo mesto dveh od štirih najbolj intenzivnih potresov v preteklem stoletju. Poleg tega, tudi če se upad zmanjša, bi potres po majhni lokalni napaki lahko spodbudil dovolj gibanja magme, da bi sprožil še en izbruh v Mauleu, pravi Singer.

menu
menu