Ahli geologi telah mengetahui perincian struktur dalaman supervolcano Yellowstone, termasuk keadaan fizikal, komposisi kimia dan sebab-sebab pembentukan pelbagai lapisannya. Pencapaian itu didokumentasikan dalam artikel ilmiah yang diterbitkan dalam Geophysical Research Letters oleh Dylan Colon dan Ilya Bindeman dari University of Oregon, dan Taras Gerya dari Sekolah Tinggi Teknik Tinggi Switzerland di Zurich.
Kembali pada tahun 2014, dengan menggunakan gelombang "seismik" pengimbasan, para saintis menemui di kedalaman Yellowstone sejumlah besar magma (badan magmatik, seperti yang dikatakan oleh pakar).
Walau bagaimanapun, kaldera mengeluarkan terlalu banyak helium dan karbon dioksida untuk dijelaskan hanya oleh badan magma yang dijumpai. Ini mendorong para saintis untuk mempercayai bahawa "gelembung" magma lain terletak pada kedalaman yang sangat besar. Pada tahun 2015, kajian seismologi mengesahkan andaian ini.
Tetapi berapa banyak magma dalam dua badan ini? Dalam keadaan fizikal apa dia berada? Apakah komposisi kimianya? Semua persoalan ini masih belum terjawab.
Untuk mengetahui, pasukan Colon melakukan simulasi superkomputer berskala besar menggunakan data seismik dan undang-undang fizikal yang terkenal.
Hasilnya, ahli geologi memaparkan gambar berikut. Pada kedalaman 5–10 kilometer, zon peralihan rapuh - ulet yang disebut diperhatikan. Di sini batu rapuh keras kerak atas memberi jalan kepada plastik dan likat. Ini kerana kenaikan suhu meningkatkan keplastikan bahan, sementara peningkatan tekanan mengurangkan kerapuhan.
Keadaan fizikal yang kompleks yang berlaku di zon ini menyebabkan pembentukan lapisan bawah yang relatif keras, tidak cair, yang menempati kedalaman 10-20 kilometer. Ini terdiri terutamanya dari gabbro, batu yang magma padat dengan titik lebur tinggi.
Video promosi:
Di bawah lapisan ini, pada kedalaman 20-40 kilometer, badan magmatik bawah terletak, dan lebih tinggi - bahagian atas. Mereka berbeza dalam komposisi kimia. Khususnya, magma atas terdiri daripada rolit dan kaya dengan gas terlarut. Yang mempunyai kesamaan struktur ini ialah strukturnya terdiri daripada bahan dengan takat lebur yang rendah. Ini menjadikan magma cair. Sebilangan besar bahan ini adalah batuan kerak lebur, walaupun badan magma bawah diberi makan sebahagian dari mantel.
"Tasik" atas magma memanas dan melembutkan lapisan kerak yang berdekatan, tetapi sejumlah besar air menghalangnya daripada terlalu panas. Air ini juga memberi makan geyser dan mata air panas Yellowstone yang terkenal.
"Hasil simulasi sesuai dengan pengamatan yang dilakukan dengan mengirimkan gelombang seismik ke daerah ini," jelas Bindeman. "Karya ini seolah-olah mengesahkan andaian asal dan memberi kita lebih banyak maklumat mengenai lokasi magma di Yellowstone."
Para penyelidik juga mengetahui ciri-ciri bulu mantel yang terletak jauh di bawah Yellowstone. Ia adalah 175 darjah Celsius lebih panas daripada batu di sekitarnya, dan batas atasnya terletak pada kedalaman 80 kilometer.
"Kajian ini juga membantu menjelaskan beberapa tanda tangan kimia yang terdapat pada bahan yang meletus," kata Colon. "Kami juga dapat menggunakannya untuk mempelajari betapa panasnya bulu mantel dengan membandingkan model bulu yang berbeza dengan keadaan sebenar di Yellowstone."
Malangnya, sehingga kini, hasil kerja masih tidak memungkinkan untuk meramalkan tarikh letusan supervolcano seterusnya. Mari kita ingat bahawa bencana seperti itu mampu menutupi seluruh benua dengan lapisan abu. Letusan besar-besaran terakhir Yellowstone berlaku kira-kira 630 ribu tahun yang lalu.
Omong-omong, data yang diperoleh tidak hanya menarik bagi para penyelidik yang mengkaji Yellowstone. Colon mengatakan gambar yang dihasilkan mungkin khas gunung berapi di seluruh dunia.
Anatoly Glyantsev
