Национальный парк Йеллоустоун в США, с его гейзерами и горячими источниками, является одной из главных туристических достопримечательностей Америки . Однако, особенно после тех или иных небольших новостей из кальдеры, средства массовой информации как по команде сосредотачиваются на супервулкане Йеллоустоун, который в последний раз извергался 630 000 лет назад.
И каждый раз все приглашаемые в СМИ эксперты повторяют тезис о “никому неизвестной геологической структуре супервулкана”. То есть никто не знает почему образовался Йеллоустоун, что заставило его взорваться 630 000 лет назад и когда он начнет извергаться вновь.
Однако, недавнее исследование, проведенное Бернхардом Штайнбергером из немецкого GeoForschungsZentrum (GFZ) и его коллегами из США, помогает лучше понять процессы, происходящие во внутренней части Земли.
Вскоре статья с результатами исследования появится в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems, издаваемом Американским геофизическим союзом, однако сейчас, с разрешения авторов, мы приводим некоторые основные тезисы предложенной немцами новой вулканической модели.
Согласно этой модели, опирающейся на результаты многолетних томографических исследований мантии, под Йеллоустоуном лежит так называемый мантийный плюм: похожая на дымоход структура, которая достигает глубины в тысячи километров и растет из границы ядра и мантии Земли.
Сам этот плюм начинается под Нижней Калифорнией, то есть более чем в тысяче километров к юго-западу от национального парка. Далее, поднимаясь оттуда к литосфере он постепенно сгибается и заканчивается непосредственно под супервулканом Йеллоустоун.
Сама идея не нова и наличие такого плюма давно предполагалось, однако эта гипотеза не вписывалась в текущую теорию движения литосферных плит Земли, а все попытки сделать мантийную томограмму упирались в слабую разрешающую способность сейсмической сети.
Другими словами образования, находящиеся на глубине более 2 000 км эта сеть не видела и прослеживались лишь какие-то намеки на исходящий их Калифорнии плюм. Но сейчас, похоже, этот плюм смогли увидеть более четко:
Большинство вулканов в мире расположены на границах континентальных плит, где либо поднимается материал из недр Земли, как в Исландии, либо где одна континентальная плита погружается под другую и тает, как в случае с Каскадными горами вдоль западного побережья США.
Однако Йеллоустоун – это так называемый внутриплитный вулкан. В отличие от вулканизма на границе плит, внутриплитный вулканизм восходит к «горячим точкам» под литосферой. Эти гипотетические горячие точки можно представить как сварочную горелку, которая плавит литосферу снизу. И там, где в земной коре практически прожигается дыра, возникает вулкан. Так, например, возникли Гавайи.
Однако сейсмические данные по Йеллоустону долгое время не давали четкой картины. Это изменилось благодаря новым и усовершенствованным методам измерения, которые позволили визуализировать более глубокую часть шлейфа на томографическом изображении. Тем не менее, даже сейчас остаются серьезные невидимые зоны в верхней мантии и данные по томографии плюма не очень ясны.
Тем не менее и в любом случае исследование GFZ теперь, как минимум, заполняет серьезные пробелы в мантийном моделировании, позволяющем увидеть мантийным плюм исходя из результатов обработки данных сейсмических наблюдений.
И на данный момент четко видно, что в нижней мантии происходит колоссальные движения жидкой породы, в частности под Калифорнией сформировался огромный, направленный в сторону Йеллоустоуна плюм, хотя, что с этим плюмом происходит на глубине в 1 000 километров всё равно еще непонятно.
Наверно поэтому господин Штайнбергер не спешит с выводами:
«Наше исследование способствует лучшему пониманию внутриплитного вулканизма и подтверждает гипотезу о глубоком мантийном шлейфе. Однако это никак не влияет на оценку риска вулканизма Йеллоустоуна».
