science >> Wetenschap >  >> Natuur

Mantelrots achter de supererupties van Yellowstones strekt zich uit tot Noord-Californië

Krediet:CC0 Publiek Domein

Victor Camp heeft een leven lang vulkanische uitbarstingen over de hele wereld bestudeerd, beginnend in Saoedi-Arabië, dan Iran, en uiteindelijk de Pacific Northwest. De docent geologie vindt mantelpluimen die de grootste van deze uitbarstingen voeden fascinerend, vanwege hun enorme omvang en de impact die ze kunnen hebben op ons milieu.

In de afgelopen twee jaar, deze blijvende interesse hielp hem de punten met elkaar te verbinden en te ontdekken dat de mantelbronrots die van onder het Yellowstone National Park naar boven oprijst om zijn periodieke superuitbarstingen te voeden, zich ook naar het westen verspreidt helemaal naar Noord-Californië en Oregon.

Op zijn reis naar het westen, het fungeert als de katalysator voor vrij jonge - dat wil zeggen minder dan 2 miljoen jaar oud - vulkaanuitbarstingen op plaatsen zoals Craters of the Moon National Monument and Preserve in Idaho, voordat ze Medicine Lake Volcano bereiken in het noordoostelijke puntje van Californië, dicht bij de grens met Oregon.

Het mantelgesteente verspreidt zich zijdelings door smalle stroomlijnkanalen ruim onder de aardkorst over meer dan 500 mijl, twee keer gesplitst:een keer als het Yellowstone verlaat en een keer als het de grens tussen Californië en Oregon bereikt. Deze lijnen eindigen bij Medicine Lake, een actieve vulkaan in de buurt van Mount Shasta, en bij de Newberry-vulkaan, een actieve vulkaan ongeveer 20 mijl ten zuiden van Bend, Erts.

Deze ontdekking is belangrijk omdat het onthult hoe mantelpluimen vergelijkbaar met die onder Yellowstone zich gedragen terwijl ze de meerderheid van 's werelds grootste vulkaanuitbarstingen van basaltlava voeden, inclusief die op Hawaï.

Docent geologie Victor Camp bestudeert mantelgesteente dat vulkanische superuitbarstingen veroorzaakt. Krediet:Ryan Schuler

"Omdat de pluim niet wordt gecontroleerd door platentektoniek, het kan overal op aarde opkomen en tevoorschijn komen, afhankelijk van waar het door het aardoppervlak weet te breken, ' zei Camp. 'Dus, als we dit weten, kunnen we supererupties begrijpen die eerder hebben plaatsgevonden, en die in de toekomst zullen plaatsvinden."

De resultaten van zijn zelf gefinancierde studie werden gepubliceerd in het tijdschrift Geologie in mei.

Mantelpluimen zijn samengesteld uit zeer hete, mantelgesteente met een lage dichtheid. Mantel is een van de drie belangrijkste lagen van de planeet aarde - we leven op de aardkorst, de dunste laag, en mantel is de tweede dichtere laag die zich uitstrekt van ongeveer 100 kilometer (62 mijl) onder het aardoppervlak helemaal naar beneden tot ongeveer 2, 700 kilometer (ongeveer 1, 680 mijl), en verder naar beneden is de kern van de aarde die voornamelijk bestaat uit ijzer vermengd met een paar andere elementen.

Mantelpluimen zijn technisch gezien mantelgesteente, maar omdat ze heter en drijvend zijn dan de omringende mantel, stijgen ze op in een pluimachtige vorm. Toen de Yellowstone-pluim voor het eerst het basisniveau van de Noord-Amerikaanse tektonische plaat bereikte, het werd geblokkeerd door de stijfheid van de koude plaatbasis die als een barrière fungeerde. Op deze diepte van ongeveer 100 kilometer, de pluim begon te decomprimeren en te smelten, terwijl het zich tegelijkertijd zijdelings naar het westen uitbreidt.

De mantelrots die Camp naar Californië heeft getraceerd, heeft vele miljoenen jaren nodig gehad om naar het westen te trekken. Wat interessant is, is dat de bron van het mantelgesteente onder Yellowstone vandaag zijn oorsprong vindt bij de kern-mantelgrens, geografisch gecentreerd in de buurt van het huidige San Diego, maar heel diep onder het aardoppervlak bevinden we ons op - en namen een omweg door verschillende delen van de mantel voordat het oprees onder de Yellowstone-vulkaan.

seismische tomografiebeelden uit het kamp, vergelijkbaar met röntgenfoto's en CT-scans (computertomografiescans), die laten zien hoe de mantelpluim opsteeg, en hij analyseerde zowel veldgegevens als gepubliceerde scheikunde- en ouderdomsgegevens over vulkanisch gesteente aan de oppervlakte, om zijn westwaartse stroming te demonstreren.