Геологи выяснили, как возник Йеллоустонский супервулкан - «Наука»

© Фото : “Windows into the Earth,” Robert B. Smith and Lee J. SiegelБольшой призматический источник в жерле Йеллоустонского супервулкана

МОСКВА, 18 дек – Новости Дня. Гигантский вулкан в национальном парке Йеллоустон возник на большом удалении от линий разломов и прочих геологических "горячих точек" благодаря погружению погибшей континентальной плиты под западную часть будущей США, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Разлом земной коры вызвал 17 млн лет назад лавовый "потоп" в Америке"Тепло, необходимое для запуска вулканических процессов, обычно встречается в тех точках Земли, где сталкиваются тектонические плиты, и одна из них уходит в недра планеты. Йеллоустон и другие вулканы на западе США расположены далеко от побережья, где проходит граница между плитами. Наши коллеги считали, что "двигателем" их извержений выступают так называемые плюмы – горячие течения магмы, поднимающиеся от мантии к коре планеты", — рассказывает Ли-цзюнь Лю (Lijun Liu) из университета штата Калифорния в Сан-Диего (США).

Йеллоустонский супервулкан сегодня представляет собой гигантскую воронку длиной в 72 километра и шириной в 55 километров, которая находится на территории одноименного национального парка в штате Вайоминг. В середине прошлого века ученые выяснили, что это углубление представляет собой жерло древнего вулкана, с гигантской магматической камерой, расположенной на глубине примерно в 8 километров.

Дальнейшие наблюдения за Йеллоустоном показали, что он неоднократно извергался за последний миллион лет, и что эти извержения носили катастрофический характер, способный поменять климат планеты. С другой стороны, ученые не смогли найти очевидного источника его лав и магмы, что заставляет сегодня геологов ожесточенно спорить о возможной причине появления гигантского вулкана в этой части США.

Лю и его коллеги проверили все эти теории, изучив структуру недр Йеллоустона и его окрестностей при помощи так называемого "сейсмического томографа" – особого прибора, способного раскрывать структуру и состав глубинных слоев пород по тому, как через них проходят сейсмические колебания разных типов.

Ученые выяснили, как кора Земли раскололась на плиты в древности

Эти данные сами по себе не могут дать точную картинку того, как устроены недра Земли в той или иной точке – как правило, ученые сопоставляют их с компьютерными моделями коры и мантии и тем, как колебания, порожденные землетрясениями и взрывами, проходили бы через них.

Руководствуясь этой идеей, команда Лю составила несколько десятков компьютерных моделей, основанных на гипотезах других геологов о происхождении Йеллоустона, и "отмотала" время на 20 миллионов лет назад, когда предположительно возник прародитель этого вулкана. Сравнивая результаты этих расчетов и реальные сейсмические данные, ученые пытались понять, какая идея ближе к истине.

Как оказалось, общепринятая теория о "плюмовом" происхождении главного американского супервулкана не соответствовала действительности – потоки тепла, возникавшие в большинстве подобных моделей Йеллоустона, текли не вверх, а вниз, в сторону недр планеты, или выходили на поверхность не там, где нужно.

Ученые назвали самое "жаркое" извержение вулкана за последние 2,5 млрд лет

Реальный источник тепла, необходимого для "запуска" Йеллоустона, как считают Лю и его коллеги, находится в приповерхностных слоях мантии на северо-востоке США, и представляет собой один из осколков так называемой Фараллонской тектонической плиты. Она покрывала в далеком прошлом часть дна Тихого океана и распалась на части еще во времена динозавров.

Ее осколки продолжают погружение вглубь недр Земли и сегодня, и часть из них, как показывают расчеты ученых, могли породить супервулкан в штате Вайоминг и другие очаги вулканизма, возникавшие на западе США в последние 20 миллионов лет. Эта же идея, как отмечает Лю, хорошо согласуется с теми следами "лавовых потопов" на западе США, связанных с Фараллонской плитой, которые его команда открыла два года назад.

Проверить эту идею, как считают Лю и его коллеги, достаточно просто – для этого достаточно проанализировать химический состав пород из Йеллоустона и сравнить их с типичными выбросами плюмов. Американские геологи планируют сделать это в ближайшее время.