Een nieuwe studie door een team van geologen, waaronder Matthew Brueseke van de Kansas State University, heeft ontdekt dat de vulkanische gordel Wrangell in Wrangell-St. Elias National Park and Preserve is ouder dan eerder werd erkend en heeft bepaald waarom het vulkanische veld aanhoudend actief is sinds het ongeveer 30 miljoen jaar geleden werd gevormd.

Brueseke, universitair hoofddocent geologie, en collega's Jeffrey Benowitz, Universiteit van Alaska Fairbanks, en Jeffrey Trop, Bucknell-universiteit, zijn hoofdonderzoekers van onderzoekssubsidies van de National Science Foundation om de vulkanische gordel van Wrangell te bestuderen, die zich uitstrekt over iets meer dan 300 mijl van zuid-centraal Alaska tot zuidwestelijk Yukon Territory in Canada.

"De oorsprong van de massieve Wrangell-vulkanische gordel is een al lang bestaand mysterie, omdat er niet veel bekend is over hoe deze vulkanische boog is gevormd, " zei Brueseke, hoofdauteur van "The Alaska Wrangell Arc:~30 miljoen jaar subductiegerelateerd magmatisme langs een nog steeds actieve boogtransformatieverbinding, " die online is gepubliceerd door het tijdschrift Terra Nova.

Een vulkanische boog is een locatie waar een oceanische plaat onder een andere plaat schuift - de Pacifische plaat schuift onder de continentale Noord-Amerikaanse plaat in het geval van de Wrangell-vulkanische boog, zei Brueseke. Waar de twee platen botsen, wordt een subductiezone genoemd, en de dichtere plaat wordt onder een hoek naar de aardmantel geduwd. Subductiezones worden gekenmerkt door wijdverbreide en gevaarlijke vulkanen en schadelijke aardbevingen. Subductiezones zijn ook plaatsen waar in wezen continentale korst wordt gevormd, dat is de laag van stollingsgesteente, sedimentair en metamorf gesteente dat de continenten vormt.

De onderzoekers verzamelden een verscheidenheid aan rotsmonsters in afgelegen delen van het nationale park - sommige plaatsen die alleen toegankelijk zijn voor lichte vliegtuigen die op extreem rotsachtige plaatsen kunnen landen - en bestudeerden ze onder microscopen op hun universiteiten. Sommige monsters werden verpulverd tot een poeder dat naar laboratoria werd gestuurd die de element- en isotoopconcentraties evalueren om te bepalen wat smolt om het gesteente te vormen. Radiometrische datering hielp de onderzoekers ook om de geschiedenis van het vulkanische veld Wrangell samen te stellen, inclusief frequentie van uitbarstingen, relatieve leeftijden van de verschillende vulkanen, en de relatie tussen vulkaanvorming en plaatbewegingen.

De studie van de geologen leverde nieuwe geochemische en geochronologische gegevens op die de volledige vorming van de vulkanische boog bestrijken. In combinatie met gegevens uit eerdere onderzoeken, het team was in staat om de leeftijd van de vulkanische gordel te bepalen.

"Deze nieuwe gegevens hielpen aan te tonen dat het Wrangell vulkanische gordelmagmatisme minstens ongeveer 30 miljoen jaar geleden begon, dat enkele miljoenen jaren eerder is dan eerder werd erkend, ' zei Brueseke.

De vulkanische gordel van Wrangell is ook de thuisbasis van enkele van de grootste - qua hoogte en volume - vulkanen op aarde, waaronder ten minste twee die historisch actief zijn en door de U.S. Geological Survey als gevaarlijk worden beschouwd, zei Brueseke. De vulkanen hebben deze eeuw geen grote uitbarsting van lava en as gehad, maar hebben sinds hun vorming voortdurend stoom en kleine aspluimen afgegeven.

Deze continue activiteit is ongebruikelijk, Brueseke zei, als subductie-gerelateerde vulkanische gordel heeft meestal lange perioden van geen vulkanische activiteit.

De geologen stelden vast dat locatie en geometrie veel te maken hebben met de continue activiteit en grootte van de vulkanen.

"De locatie van de vulkanische boog is boven de rand van een subductieplaat die onder een lage hoek subduceert, Brueseke zei. "De vulkanen zijn uitzonderlijk groot vanwege de vloeistofontwikkeling van de lage-hoekplaat, de opwelling aan de rand van de plaat en de breuken op de aardkorst die als magmaleidingen fungeren."

Dat alles creëert een omgeving die grotere hoeveelheden magma mogelijk maakt, die dan door de korst langs de breuken omhoog kan bewegen en mogelijk kan uitbarsten. Meer fouten zijn ook gelijk aan meer paden voor het magma. Omdat de vulkanen zo groot zijn, een grote uitbarsting zou het luchtverkeer kunnen beïnvloeden en zou waarschijnlijk veranderingen in het milieu veroorzaken, zei Brueseke.