Gulstenscaldera

gulstenscaldera
engelsk  Yellowstone calderan

Nordöstra delen av Yellowstone-calderan. Yellowstone River är synlig när den rinner genom Hayden Valley och kanten av kalderan i fjärran
Egenskaper
Höjd2805 m
Sortssupervulkan 
Plats
44°24′ N. sh. 110°42′ W e.
Land
statWyoming
röd prickgulstenscaldera
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Yellowstone Caldera  är en vulkanisk caldera i Yellowstone National Park i nordvästra USA . Efter att termen " supervulkan " användes i den populärvetenskapliga dokumentär-tv-serien " Horizon " ( Horizon ) på BBC -kanalen 2000 , kallas denna kaldera ofta för Yellowstone-supervulkanen .

Calderan ligger i det nordvästra hörnet av Wyoming-territoriet , som innehåller större delen av nationalparken. Storleken på calderan är cirka 55 km gånger 72 km, vilket bestämdes på 1960- och 1970-talen av forskning av USGS- forskaren Robert Christiansen ; således upptar den en tredjedel av territoriet för nationalparken med samma namn [1] .

Plats

Yellowstone, som Hawaii , sitter ovanför ett område som kallas en hotspot , där varm smält sten från manteln rör sig mot ytan. För närvarande täcks Yellowstone hotspot av Yellowstone Plateau , och i det förflutna hjälpte det till att skapa den östra delen av Snake River Lowlands (väster om Yellowstone) genom en serie stora vulkanutbrott . Den observerade rörelseriktningen för hotspot  är öst-nordost, med den N-amerikanska plattan som rör sig i en väst-sydvästlig riktning över den fasta "botten" av hotspot [2] .

Strukturen av supervulkanen

Ruinerna av kratern i supervulkanen Yellowstone upptäcktes först på 1960-talet – enligt satellitbilder. Det visade sig att en enorm bubbla av magma finns kvar under kratern till denna dag . Bubblans djup är över 8 000 meter. Temperaturen på smältan inuti överstiger 800 °C; detta är tillräckligt för att värma upp termiska källor , driva vattenånga, svavelväte och koldioxid från underjorden [3] .

Yellowstone-vulkanen drivs av en gigantisk plym  - ett vertikalt flöde av fast mantelsten, uppvärmd till 1600 ° C. Närmare jordens yta smälter en del av plymen till magma, vilket leder till att gejsrar och lerkrukor bildas. I snitt är plymen en 660 kilometer lång pelare med laterala svullnader, som expanderar uppåt i form av en tratt. Dess två övre grenar ligger direkt under nationalparkens territorium och bildar en magmakammare (dess djup är 8-16 km under jordens yta). Under loppet av miljontals år flyttade den nordamerikanska kontinentalplattan i förhållande till plymen, och den "brände igenom" nya kalderor om och om igen, vilket orsakade nya utbrott [4] .

Jätte supervulkanutbrott

Det första av tre jätteutbrott av supervulkanen Yellowstone inträffade för 2,1 miljoner år sedan och bildade Island Park Caldera och bildade även Hackleberry Ridge- tuffavlagringarna . Sedan, från explosionerna, sönderföll bergskedjor, utsläppen steg till en höjd av 50 km - till den övre gränsen av stratosfären ; Vulkanaska täckte mer än en fjärdedel av Nordamerika. En katastrof av denna storleksordning kan jämföras med utbrottet av supervulkanen Toba ca. För 75 tusen år sedan, när omkring 2800 km³ magma slungades ut (under Yellowstones första utbrott var utstötningsvolymen 2500 km³) [5] .

Det andra utbrottet av supervulkanen inträffade 1,3 Ma ; då var volymen av utsläpp från den väckta Yellowstone 280 kubikkilometer. Som ett resultat bildades den stora Henries Fork- calderan .

Det tredje utbrottet ägde rum för 640 tusen år sedan; det var dubbelt så svagt som första gången. Som ett resultat av utbrottet kollapsade toppen av vulkanen och bildade en caldera  - en enorm rund hålighet med en omkrets på 150 km [3] . Dessutom bildade utbrottet Lava Creek -tuffavlagringarna .

Sannolikheten för ett jätteutbrott i den moderna perioden uppskattas av forskare till 0,00014% per år. Denna beräkning är baserad på två tidsintervall mellan tre kända jätteutbrott, men forskarna själva säger att sådana geologiska processer inte är regelbundna och omöjliga att förutsäga [6] .

Utbrott under de senaste 17 miljoner åren

Under de senaste cirka 17 miljoner åren har Yellowstone hotspot producerat kontinuerliga intensiva utbrott och mindre intensiva basaltiska lavautbrott . Tillsammans hjälpte dessa utbrott till att skapa den östra delen av Snake River Lowlands från en en gång bergig region. Åtminstone ett dussin sådana utbrott var så massiva att de klassificeras som superutbrott . Ett vulkanutbrott resulterar ibland i att en underjordisk magmalagring (magmakammaren) förstörs. Och detta kan i sin tur få berget ovanför att kollapsa, vilket skapar en geologisk sättning som kallas en kaldera .

Den äldsta caldera-resten som upptäckts ligger på gränsen mellan Nevada och Oregon nära McDermitt . De yngre resterna av kalderan, mestadels samlade i överlappande vulkaniska regioner, börjar vid Nevada-Oregon-gränsen över Snake Rivers östra lågland och slutar på Yellowstone-platån. En sådan caldera, Bruno-Jarbidge Caldera i södra Idaho , bildade 10 till 12 Ma. Detta fenomen skickade aska 1 600 km (1 000 mi) bort mot nordöstra Nebraska och dödade en stor flock noshörningar, kameler och andra djur i vad som nu är Ashfall Fossil Beds State Historic Park . Under de senaste 17 miljoner åren har 142 eller fler calderabildande utbrott inträffat från Yellowstone hotspot [7] .

Projekt för att förhindra ett nytt supereruption

Ett eventuellt nytt superutbrott, oavsett hur låg sannolikheten är, utgör ett hot mot mänsklighetens existens, därför har den amerikanska regeringen finansierat projekt för att förhindra en sådan katastrof, utförda under överinseende av NASA. [åtta]

En NASA-studie fann att den huvudsakliga mekanismen som förhindrar ett utbrott nu är kylningen av magmabubblan genom att värma upp stenarna från vilka vattnet leder bort övertemperaturen och bildar de berömda gejsrarna i Yellowstone-calderan. Denna mekanism tar cirka 70 % av energin i magmabubblan. Ytterligare 30 % spenderas på den gradvisa smältningen av stenar, vilket kan leda till ett nytt utbrott, och det är bara en tidsfråga när det händer. Denna kvarvarande magmaenergi motsvarar flera gigawatt elektrisk kraft, från 6 medelstora termiska kraftverk . NASA- forskare har föreslagit att man ska ta denna energi genom att bygga ett stort geotermiskt kraftverk . Detta kräver att man borrar brunnar till ett djup av cirka 10 km och pumpar in vatten i dem, ångan kommer tillbaka vid en temperatur på cirka 350 ° C och används för ångturbiner som roterar elektriska generatorer. För att inte orsaka en oavsiktlig öppning av det ömtåliga skalet i Yellowstone-calderan genom att av misstag komma in i en hålighet med gaser, vars explosiva utsläpp kan leda till att skalet spricker och framkalla ett utbrott, är det planerat att borra längs omkretsen av kalderan med den horisontella borrmetoden . Projektet kommer att kosta cirka 3,5 miljarder dollar, men ger mycket billig kraftgenerering: 0,10 dollar per kilowattimme .

I kulturen

Ett hypotetiskt utbrott av Yellowstone-calderan visas i den brittiska katastroffilmen Supervolcano och den amerikanska katastroffilmen 2012 . Kalderautbrottet och dess katastrofala konsekvenser beskrivs också i låten "Yellowstone Memorial Day" av den holländska rockmusikern Arjen Lucassen .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Auf dem Campe, 2013 , sid. 48.
  2. ↑ Yellowstone Caldera , Wyoming - USGS  . Cascade Volcano Observatory . United States Geological Survey (22 januari 2003). Hämtad 30 december 2008. Arkiverad från originalet 13 februari 2012.
  3. ↑ 1 2 Auf dem Campe, 2013 , sid. 49.
  4. ↑ Auf dem Campe, 2013 , sid. 51.
  5. ↑ Auf dem Campe, 2013 , sid. 48-49.
  6. ↑ Jordbävningen rasslar Yellowstone nationalpark . Hämtad 22 maj 2015. Arkiverad från originalet 16 november 2019.
  7. ↑ Breining, Greg, Super Volcano: Den tickande tidsbomben under Yellowstone National Park (St. Paul, MN: Voyageur Press, 2007). ISBN 978-0-7603-2925-2
  8. ↑ Cox, David NASA-forskare har listat ut hur man räddar mänskligheten från en supervulkan  (eng.) . BBC rysk tjänst (18 augusti 2017). Hämtad 19 augusti 2017. Arkiverad från originalet 19 augusti 2017.

Litteratur

Länkar