Во всем виноват мантийный ветер: раскрыт секрет «питания» Йеллоустона
Супервулканы — это геологические титаны, способные выбросить более 1000 кубических километров магмы и пепла за одно извержение. Долгое время считалось, что под ними скрываются огромные озера жидкой лавы. Однако свежие данные говорят о другом: под активными гигантами вроде Йеллоустона находятся рыхлые системы «магматической каши» (magma mush) — смеси кристаллов и расплава, пронизывающей всю земную кору. Новая работа китайских геофизиков объясняет, какая сила поддерживает эти колоссальные системы в рабочем состоянии, сообщает Китайская академия наук. Научная статья вышла в Science.
Прощание с «плюмом»
Традиционно Йеллоустон считался результатом работы мантийного плюма — узкой струи жара, поднимающейся от самого ядра Земли. Однако новая модель показала иную картину. Источником магмы является верхняя астеносфера (слой мантии сразу под жесткой литосферой).
Движущей силой здесь выступает мощный восточный «мантийный ветер». Он возник из-за погружения (субдукции) древней плиты Фараллон глубоко под Северную Америку. Этот поток горячих пород движется горизонтально и, наталкиваясь на толстые «корни» континентальной плиты, начинает затягивать материал вниз. В результате возникает вертикальное растяжение, давление падает, и порода начинает плавиться — этот процесс ученые называют декомпрессионным плавлением.
Механизм «разрыва» континента
Мантийный ветер не только плавит породу, но и буквально «рвет» североамериканский континент изнутри. Горизонтальное давление потока с востока сталкивается с противодействующей силой плавучей литосферы с запада.
В результате этого противостояния под Йеллоустоном образуется наклонный канал-проводник. Именно по нему расплавленная масса поднимается вверх, формируя ту самую «магматическую кашу». Эта структура стабильна на протяжении миллионов лет, а классическая камера с жидкой магмой появляется в ней лишь на короткое время непосредственно перед самим суперизвержением.
Почему это важно?
Исследование впервые связало глобальные движения мантии с конкретными процессами накопления магмы в земной коре. Понимание того, как именно генерируется расплав под супервулканами, критически важно для оценки рисков.
Модель китайских ученых подтверждается независимыми геофизическими и геохимическими данными. Она объясняет, почему системы «магматической каши» так долговечны и почему они распределены в литосфере диффузно, а не сосредоточены в одной точке. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на вулканическую опасность не только в США, но и в других регионах мира, где спят аналогичные геологические монстры.
