Yellowstone Valmistub Purskamiseks: ülemises Magma Kambris On Kriitiline Maht Sulamist - Alternatiivne Vaade

Yellowstone Valmistub Purskamiseks: ülemises Magma Kambris On Kriitiline Maht Sulamist - Alternatiivne Vaade
Yellowstone Valmistub Purskamiseks: ülemises Magma Kambris On Kriitiline Maht Sulamist - Alternatiivne Vaade

Video: Yellowstone Valmistub Purskamiseks: ülemises Magma Kambris On Kriitiline Maht Sulamist - Alternatiivne Vaade

Video: Yellowstone Valmistub Purskamiseks: ülemises Magma Kambris On Kriitiline Maht Sulamist - Alternatiivne Vaade
Video: Yellowstone supervolcano eruption simulation 2024, Mai
Anonim

16. veebruaril 2018 salvestasid seismilised andurid Montanas (Bozemani piirkond) kummalise seismilise sündmuse, mis juhtus kas kohapeal või pisut lõuna pool asuvas Yellowstone'i rahvuspargis:

Image
Image

USA geoloogiakeskus vaikis sellest hetkest, nagu poleks Calderes sel päeval midagi juhtunud.

17. jaanuaril tegi sama andur Bozemanis järgmise pildi:

Image
Image

Mida see pilt tähendab? Läheme ressursiarhiivi, avame sama anduri andmed 14. juuni 2017 kohta, kui Yellowstone'is oli viimase aasta tugevaim maavärin. Me vaatame:

Image
Image

Joonisel on kujutatud 4,4-magnituudist maavärinat West Yellowstone'i lähedal 15. juunil (USA-s oli see sel hetkel nagu anduril 14. korda). Võrreldes 06/14/17 ja 02/17/18 andmeid, jõuame järeldusele, et veebruaris ei olnud Calderas vähem (kui mitte rohkem) tugevat maavärinat kui eelmise aasta suvel. See tähendab, et maavärin on Richteri skaalal umbes 5,0.

Reklaamvideo:

Miks vaatame andureid Bozemanis, mitte andureid, mis asuvad otse kalderis?

Image
Image

Seal on tuntud teenus isthisthingon.org, mis teeb andurite näidud avalikkusele kättesaadavaks otse Yellowstone'is. Teoreetiliselt oleks see teenus ideaalne. Arvestades siiski USGS-i teatud huvi Yellowstone'i vastu, oleks naiivne eeldada, et sealsed andurid näitavad tõde, ainult tõde ja ainult tõde.

Palju usaldusväärsem on hoolitseda seismomeetrite näitude eest kalderast mingil kaugusel - nad ei alahinda näitu ega paranda neid seal. isthisthingon.org on samuti väga kasulik, kuna see annab ainult toimuva visuaalse topoloogia, st näitab konkreetselt, millise anduri all maavärinad kõige sagedamini esinevad.

Keegi ei varja aga topoloogiat: USGS-i andmetel oli esimese põrutuse koht samas piirkonnas Maple Creek, kus suvel toimus maavärin. Ja kui maavärinate pindala on sama, kui ka nende tugevus on suure tõenäosusega sama, siis on ilmselt mõistlik meenutada suvist maavärinat Yellowstone'is 14.-15. Juunil 2017. Mis seal ebaharilikku oli?

Suvine maavärin Yellowstone'is 14.-15. Juunil 2017 jääb meelde järgmisteks hetkedeks.

Esiteks kirjutasid USA geoloogiakeskuse ausad kutid esmalt, et seal oli 5,0 punkti, misjärel eemaldati teade saidilt ja kirjutati 4,4.

Teiseks, pärast seda Yellowstone'i maavärinat sai alguse nn Maple Creeki sülem, kus ametlikult tunnustatud värinaid oli tuhandetes ja mis taandusid alles 2017. aasta novembriks.

Kolmandaks, maavärina eelõhtul ja vahetult pärast seda tõsteti õhku NASA stratosfääri observatoorium - Boeing 747SP külge kinnitatud infrapuna teleskoop. Alates 12. juunist lendas ta ringidena üle caldera ja pildistas midagi. Midagi väga tulist, mida on kõige parem näha infrapunavalguses

Paraku seda, mida observatooriumist nähti, avalikkusele ei näidatud.

Olles värskendanud 2017. aasta suve sündmusi, pöördugem tagasi selle juurde, mis praegu toimub Yellowstone'is. Ja nüüd näib olevat intensiivne maavärinate sülem, epitsentrid asuvad 5-8 kilomeetri sügavusel ja harvaesinevate sügavamate fookustega 10-15 kilomeetrit:

Image
Image

Me ei tutvusta kogu kaldera tegevust pärast 16. veebruari. USGS-i ametlike andmete kohaselt läheneb sülem 200 maavärinale ja kasvab jätkuvalt. Ehkki päris asi on seal palju huvitavam ja 17. veebruaril kogunes 200 järelmõju, kuigi USA geoloogiakeskus mingil põhjusel sellest faktist vaikib.

Siin on spektrogrammid, mis on saadud Anduritest, mis on paigaldatud Mount Bakeri ja Kraatri järve piirkonda, mis asuvad Calderast märkimisväärselt läänes:

Image
Image

Spektrogrammid on seismiliste sündmuste kolmemõõtmeline graafiline kuva, mille kolmas mõõt on värv. Horisontaalne skaala näitab seismilise laine liikumisaega, selle vertikaalset sagedust ja värvi - intensiivsust. Seega näitab joonis, et rohkem kui viiskümmend väikest seismilist lainet saabusid kaldera küljelt alles 17. veebruaril, lained olid sama sagedased, nagu oleks vees mingisuguseid laineid. Ja see näeb tõesti välja nagu virin. Ainult Wyomingi ja Utah osariigi elanike jaoks ei asu see pulbitsemine mitte veest tehtud järve pinnal, vaid Maple Creeki all kasvava magmajärve pinnal.

Kuna Montana elanikud pole kõik tuimad ja inimesed väljendavad muret, edastas USGS 19. veebruaril hädaolukorra rahustava teate, millele kirjutasid alla kohalikud seismoloogilised valgustatud inimesed - USGSi geofüüsik Mike Poola ja Utah 'ülikooli abiprofessor Jamie Farrell ning YVO vanemseismoloog. Nii et tõlge:

Yellowstone'i praegune seismiline sülem - mida see tähendab?

Maavärin on Yellowstone'is jätkunud viimastel päevadel. Tahame kohe märkida, et praegu pole Yellowstone'is vulkaanilist tegevust. See on lihtsalt veel üks väike sülem, kus praegu on rohkem kui 200 raputust (alates 18. veebruarist), mis on registreeritud 13 km (8 mi) ruudus kirdes West Yellowstoneist, Montanast. Veelgi enam, tegelikult on maavärinaid palju rohkem, kuid USGS eirab neid erakordselt väikese ulatuse tõttu.

Sülemte kese on enam-vähem sama, mis Maple Creeki sülem, kes leidis aset eelmisel suvel ja kus loendati 2400 maavärinat 2017. aasta juunis-septembris. Tegelikult võib praegune sülem olla lihtsalt Maple Creeki sülemi laiendus, arvestades piirkonna viimase paari kuu sporaadilist seismilisust.

Lähivõte praeguse sülemiga (punased ringid) seotud seismilisusest võrreldes 2017. aasta Maple Creeki sülemikohtadega (hallid ringid). YMC on epitsentrile lähim seismiline jaam
Lähivõte praeguse sülemiga (punased ringid) seotud seismilisusest võrreldes 2017. aasta Maple Creeki sülemikohtadega (hallid ringid). YMC on epitsentrile lähim seismiline jaam

Lähivõte praeguse sülemiga (punased ringid) seotud seismilisusest võrreldes 2017. aasta Maple Creeki sülemikohtadega (hallid ringid). YMC on epitsentrile lähim seismiline jaam.

Praegune sülem algas 8. veebruaril mõne väikese sündmusega, mis toimusid üks või kaks korda päevas. Kuid juba 15. veebruaril täheldati seismilisuse märgatavat määra ja ulatust. Ööl vastu 18. veebruari on sülemis suurima maavärina tugevus 2,9. Need kõik asuvad umbes 8 km (5 miili) allpool maapinda.

Mis põhjustab selle sülemi seismilisust? Ja miks see Yellowstone'i rahvuspargi osa alati selliseid sündmusi näeb? See ei ole murettekitav, kui vaadata kõike ajalooliselt. Alloleval joonisel on esitatud Yellowstone'i maavärinate kaart aastatel 1973 kuni 2017. Punased ringid on kõik maavärinad ja sinised ringid on maavärinad, mis olid sülemite osa.

Image
Image

Nii näitavad Utah 'ülikooli seismograafid, mis vastutavad seismilise seire eest Yellowstone'i piirkonnas, et see piirkond on lihtsalt seismiline allikas.

Sülemid peegeldavad stressimuutusi väikeste tõrgete all pinna all ja need on tavaliselt tingitud kahest protsessist: suuremahulised tektoonilised jõud ja rõhu muutused pinna all vedelike (magma, vee ja / või gaasi) kogunemise ja / või eraldumise tõttu.

Praeguse sülemi ulatus sõltub mõlemast protsessist. Piirkonna suurima ajaloolise maavärina, 1957. aasta sündmuse M7.3 Hebgeni järve, põhjustas mandri väändumine, USA lääneosa eemaldudes idast, põhjustades suure osa piirkonna topograafia muutumist. Kuid me teame ka, et pinna all on tohutult vedelikku, sealhulgas hüdrotermiline vesi ja gaasid, mis pinnale asuvad lähedal asuvas Norrise geisri basseinis - Yellowstone'i rahvuspargi kuumimas termilises piirkonnas!

Kaasaegsed ja varasemad maavärinad kajastavad piirkonna geoloogiat, mis sisaldab arvukalt vigu ja vedelikke, mis liiguvad pidevalt pinna all. See olemasolevate rikete ja vedeliku rände kombinatsioon ning asjaolu, et piirkond tunneb tõenäoliselt endiselt 1959. aasta maavärina stressimõjusid, aitab selle piirkonna muutmist seismilisuse ja aktiivsuse keskmeks.

Ehkki see võib tunduda murettekitav, on praegune seismilisus suhteliselt nõrk ja kujutab endast tegelikult võimalust Yellowstone'i kohta rohkem teada saada. See toimub muutuste ajal, kui teadlased saavad oma mudeleid arendada, katsetada ja täpsustada, kuidas Yellowstone'i vulkaaniline süsteem töötab. Varasemad seismilised sülemid, nagu need olid aastatel 2004, 2009 ja 2010, on andnud uue ülevaate kaldera süsteemi käitumisest. Loodame neid teadmisi laiendada 2017. ja 2018. aasta seismilisuse analüüside kaudu.

Siin on suurepärane ja meelelahutuslik lugu. See on pisut vastuolus USGS-i ametliku ajalooga 21. veebruaril toimunud "vähem kui 200 maavärinaga", kuid akadeemikud selgitasid kõike - tühisust nad ei arvesta. Kui väike on aga alla 1,0-magnituudine maavärin?

Allpool anname lõbusalt tõlgendatud Richteri skaala TNT-ga:

Image
Image

Seega võimaldab skaala tähistada kalderos toimuvat mitte numbrite, vaid piltlikult. 1-2 punkti - see on pomm teisest maailmasõjast, kaliiber 50-500 kg. 3-4 punkti - see on MOAB või isegi FOAB - vastavalt kõigi pommide ema ja isa. 4-5 punkti - see on juba tuumarelv, mis justkui aeg-ajalt plahvatab kalderis.

Kui midagi plahvatab kuskil 5 kilomeetrit maa all 50 kg kaaluva õhupommi jõul - see ei ole muidugi seismiline sündmus, mida keegi märkab, vaid see, kui 50 kg pomm plahvatab iga minut sügavusel, ja kõik see toimub 10-20 tonni kaaluvate pommide plahvatuste taustal ja pärast umbes 20 kt (üks Hiroshima) plahvatust …

Image
Image

… siin ei saa ilmselt midagi tähelepanuta jätta, mida tõenäoliselt teevad ka ametlikud seismoloogid.

Sellele vaatamata võib 1500 seismilist sündmust nädalas kalderale liigset tähelepanu juhtida. Seetõttu ütlevad ametnikud kõik õigesti: 50 kilogrammi TNT pole midagi, pole vaja muretseda. Ja nii, et Montana osariigi inimesed muretsesid veelgi vähem, pakuti neile kaalumiseks kontuurikaart, kus nad tähistasid 50 aasta pikkuseid maavärinaid ja suunasid oma mõtlemise peavoolu: kõik on korras, samas kohas ta kardab pidevalt.

Sellel skooril on aga veel üks kaart. Täpsemalt üsna pinnakattev 3D-mudel, mis illustreerib pinna all liikuvat Maple Creeki kihti:

Nagu sellest videost näete, on kaldera all asuv magmakamber kolmekordne, koosnedes järk-järgult langevatest tasemetest. Neid on ainult kolm:

Image
Image

Joonis, nagu ka videotutvustus, põhinevad 2014. aastal läbi viidud uuringul seismiliste lainete läbimise kohta Caldera piirkonnas. See on nagu tohutu ultraheli tektooniline aparaat.

Image
Image

Sellisest uuringust ei saa palju teavet, sellegipoolest on Utahis kõigile alates 2017. aasta suvest täiesti selge, et Maple Creeki all on kõige pealiskaudsema magma veehoidla kuppel.

Sügavam veehoidla laieneb rõhu all, magma otsib teed pinnale ja kui ta leiab tõrke ja täidab selle, toimub selles kohas kõigepealt maavärin magnituudiga 4–6, kui pressiv magma lükkab basaltkivimid järsult laiali. Siis uus süsteem stabiliseerub, tekitades selle või selle jõu sülem. Just see protsess kajastub Caldera maavärinate kaardil perioodil 1973–2018.

Vaher Creeki sülem on meil aga juba midagi täiesti teistsugust. Nimelt: kaks sülemit samas kohas!

Image
Image

See tähendab, et magma teeb pinnale Maple Creeki piirkonna suunas, leides teel kõige nõrgema kivimi. Ja tänapäeval on magma pinnale juba palju lähemal kui suvel, kuna üle 4,0-punktilised maavärinad räägivad lihtsalt magma edenemisest, luues enda jaoks uue kanali.

Teine asi, millele tuleks tähelepanu pöörata, on madalate maavärinate sügavus, millele USGS-i valgustatud soovitavad mitte tähelepanu pöörata. Kui vaatate joonist ja vaatate USGS-i andmeid praeguse sülemite sügavuse kohta, saab ilmseks, KUS liikumine toimub:

Image
Image

Seega tekivad Caldera peamised maavärinad nüüd kõige kõrgemas magma veehoidlas, mis asub 5-15 kilomeetri sügavusel.

Kõigi ajalehtede tähelepanu on suunatud maavärinatele, mille jõud on suurem kui 4,0, seetõttu unustavad kõik "tühiasi" 10-tonniste pommide plahvatuste näol. Kuid just need väikesed maavärinad viitavad katastroofi vältimatule lähenemisele. Võib-olla on see juba täies hoos.

Maakoore sees on võimatu vaadata ja meie silmaga toimuvat vaadata, kuid suuremate kui 4,0-st suuremate maavärinate ainus loogiline seletus oleks magma liikumine pinnale, mis toimub tõmblustega. Kuskil kaljus tekkis pragu, kuskil rõhk tõusis - ja magma tormas sinna valju krahhi abil, purustades kõik 20 või enama kilotoni plahvatusjõuga. Mis aga pärast värisema peab? Magma?

Erinevalt massilistest illusioonidest, mis põhinevad videol vulkaanide ja ajalehtede kohta nagu “magma järved”, kujutavad inimesed ette, et maa all on tõesti mingi “veehoidla”, milles magma pritsub nagu kuum õli tünnis. Tegelikult pole see nii. Magma kamber (pind) näeb jaotises välja järgmine:

Image
Image

Teisisõnu, reservuaar on tükkideks purustatud tulekindlate kivimite mägi, mis on täidetud kivimiga sula olekus. Ja kui sula on üle 50 protsendi, algab purse.

2014. aasta ametlike andmete kohaselt oli magma ülemises kambris sulamine mitte rohkem kui 15%. Me ei saa seda teavet eitada ega kinnitada. Võib-olla oli tõde 15% ja võib-olla 25% või ainult 5%.

Kuid pole juhus, et me tsiteerisime ülalpool mitte ainult andmeid mõnede Washingtoni osariigi kaldera naabruses asuvate seismograafide kohta. Oleme esitanud UNEDITTED spektrogrammi, see tähendab arvutimudelite joonise, mis põhineb paljude seismomeetrite näitudel. Ja sellel pildil pole mitte ainult “eraviisilised maavärinad”, vaid ka tõelised lained. Nendel sagedustel on neid palju.

Sarnaseid spektrogramme näitab regulaarselt ja ausalt ka kaldera jälgimisega tegelev UNAVCO teenistus:

Image
Image

Järeldus väikeste maavärinate sellise sageduse kohta on väga halb, kuna ainult viskoosne vedelik võib tekitada selliseid osalisi väikeseid pidevaid vibratsioone. Tahke kivim ei saa niimoodi liikuda.

Kui valate veoki tagant killustikku mägesid, ladestub mõne minuti jooksul isegi tolm sinna, kivid lagunevad. Kuid kui see killustik valatakse vette, kõnnivad järvel olevad lained tund aega. Kui järv ei ole tehtud veest, vaid viskoossemaks, näiteks õlijärv, on sealne põnevus kuni päev.

Magma veehoidlas asuv kivim käitub sarnaselt. Kui ülekaalus on tahke kivim, kustuvad sulas tekkivad lained koheselt. Kuid kui sula on palju, püsib laine väga kaua, põhjustades sama lakkamatu sülem.

Ja kui me näeme seda sülem Yellowstone'is, kui näeme, et magma ülemises reservuaaris käitub mitte nagu kivihunnik, vaid nagu vedelik, siis tundub, et kriitiline joon 50% -l seal vedelkivimitest on juba möödas või on väga lähedal. Ja see tähendab, et purse võib alata igal ajal.

Soovitatav: