Вулканічна активність під Національним парком Йеллоустоун у США, схоже, рухається.
Нові дослідження показують, що резервуари магми, які живлять виверження цього супервулкану, зміщуються на північний схід від Йеллоустонської кальдери. Цей район може стати новим осередком вулканічної активності, згідно з дослідженнями, проведеними групою на чолі з сейсмологом Нінфою Беннінгтон із Геологічної служби США.
«На основі об’єму ріолітичного плавлення, яке зберігається під північним сходом Йеллоустонської кальдери, та прямого зв’язку з джерелом тепла в нижній корі, ми припускаємо, що місце майбутнього ріолітичного вулканізму змістилося на північний схід Йеллоустонської кальдери», — пишуть вони у своїй статті.
«Натомість післякальдерний ріолітичний вулканізм за останні 160 000 років відбувався на більшій частині Йеллоустонської кальдери, за винятком цього північного сходу».
Йеллоустоун — один з найбільших супервулканів у світі; величезна, складна, динамічна ділянка земної кори, яка є не лише неймовірно красивою, але й глибоко небезпечною.
За останні 2 мільйони років Йеллоустоун пережив три величезні кальдероутворюючі виверження — ті, що створюють великі басейни на поверхні Землі, коли магматична камера порожніє і обрушується в порожнину. Ці великі виверження були черговані з меншими виверженнями.
Діаграма теоретичного утворення Йеллоустонської кальдери. (Національна служба парків) Кальдероутворюючі виверження в Йеллоустоуні походять від резервуарів ріолітичного плавлення. Ця кремнеземна магма, схожа на граніт, є в’язкою, густою і повільно рухається, і, ймовірно, зберігається у великих обсягах під Йеллоустонським регіоном.
Попередні дослідження припускали, що ріолітичні резервуари підтримуються глибшими резервуарами базальтової магми — розплавленим матеріалом, що містить менше кремнезему, але багато заліза та магнію. Вона менш в’язка, ніж ріоліт, але щільніша, а її здатність проводити електрику відрізняється від ріоліту.
Ці властивості стали для Беннінгтон і її колег інструментом для дослідження магматичних резервуарів під Йеллоустонським плато.
Один із методів моніторингу активності під землею полягає у вимірюванні змін на поверхні магнітних і електричних полів Землі, що називається магнетотелурікою, яка особливо чутлива до наявності підземних розплавів.
Беннінгтон та її команда провели широкомасштабне магнетотелуричне обстеження через Йеллоустонську кальдеру та використали отримані дані для моделювання розподілу магматичних резервуарів, що знаходяться в ній.
Їхні результати показали, що є принаймні сім різних областей з високим вмістом магми, деякі з яких з’єднуються між собою, на глибинах від 4 до 47 кілометрів (2,5 до 30 миль) під землею — до межі кори і мантії.
Карта резервуарів під Йеллоустоуном. Жовтий — це базальт, червоний — ріоліт, а оранжевий — зони переходу від базальту до ріоліту. Фіолетові трикутники позначають магнетотелуричні станції моніторингу. (Беннінгтон та ін., Nature, 2025) Найцікавіші запаси магми виявлені на північному сході. Там величезні резервуари базальтової магми в нижній корі нагрівають і підтримують камери ріолітичної магми в верхній корі. Ці камери ріолітичної магми містять приблизно від 388 до 489 кубічних кілометрів плавлення — майже в 10 разів більше, ніж запаси плавлення на південь, захід і північ, де відбувалися попередні виверження.
Цей обсяг, як зазначають дослідники, також співмірний з обсягом плавлення попередніх кальдероутворюючих вивержень у Йеллоустоні.
Дослідники зауважують, що ріолітичні кальдероутворюючі виверження чергувалися з меншими базальтовими виверженнями всередині кальдери. Однак, як саме ці виверження працюють, досі незрозуміло. Дослідження команди показує, що ріолітичні магматичні камери повинні повністю охолонути, перш ніж базальтова магма зможе потрапити в них.
Коли і як відбудуться ці майбутні виверження, за словами дослідників, вимагатиме подальшого аналізу.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature.
