Yellowstone Forbereder Seg På Et Utbrudd: I Det øvre Magma Kammer, Et Kritisk Volum Av Smelte - Alternativ Visning

Yellowstone Forbereder Seg På Et Utbrudd: I Det øvre Magma Kammer, Et Kritisk Volum Av Smelte - Alternativ Visning
Yellowstone Forbereder Seg På Et Utbrudd: I Det øvre Magma Kammer, Et Kritisk Volum Av Smelte - Alternativ Visning

Video: Yellowstone Forbereder Seg På Et Utbrudd: I Det øvre Magma Kammer, Et Kritisk Volum Av Smelte - Alternativ Visning

Video: Yellowstone Forbereder Seg På Et Utbrudd: I Det øvre Magma Kammer, Et Kritisk Volum Av Smelte - Alternativ Visning
Video: На Ла — Пальма проснулся вулкан: магма уже поднялась 2024, Kan
Anonim

16. februar 2018 registrerte seismiske sensorer i Montana (Bozeman-området) en merkelig seismisk hendelse som skjedde enten lokalt eller i Yellowstone nasjonalpark, som ligger litt sør:

Image
Image

Den amerikanske geologiske undersøkelsen forble taus om dette øyeblikket, som om ingenting skjedde i kalderaen den dagen.

Den 17. januar produserte den samme sensoren i Bozeman følgende bilde:

Image
Image

Hva betyr dette bildet? Vi går til arkivet for ressursen, åpner dataene om den samme sensoren for 14. juni 2017, da det var det sterkeste jordskjelvet i Yellowstone det siste året. Vi ser:

Image
Image

Figuren viser en rapport om et jordskjelv med en styrke på 4,4 nær West Yellowstone 15. juni (i USA var det på det 14. tidspunktet, som på sensoren). Når vi sammenligner dataene for 06/14/17 og 02/17/18, kommer vi frem til at det i februar i calderaen ikke var mindre (om ikke mer) sterkt jordskjelv enn sommeren i fjor. Det vil si at jordskjelvet er omtrent 5,0 på Richters skala.

Salgsfremmende video:

Hvorfor ser vi på sensorer i Bozeman snarere enn sensorer som ligger direkte i kalderaen?

Image
Image

Det er en kjent tjeneste isthisthingon.org, som gjør sensoravlesninger tilgjengelig for publikum direkte i Yellowstone. I teorien ville denne tjenesten være ideell. Men gitt en viss interesse for Yellowstone fra USGS, ville det være naivt å anta at sensorene der viser sannheten, bare sannheten og bare sannheten.

Det er mye mer pålitelig å ivareta avlesningene til seismometre på litt avstand fra kalderaen - de vil ikke undervurdere avlesningene og vil ikke rette dem der. isthisthingon.org er også veldig nyttig, fordi det bare gir en visuell topologi av hva som skjer, det vil si at den viser spesifikt under hvilke av sensorene jordskjelv som ofte oppstår.

Imidlertid skjuler ingen topologien: ifølge USGS var stedet for det første sjokket det samme området i Maple Creek, der jordskjelvet skjedde om sommeren. Og hvis jordskjelvområdet er det samme, hvis deres styrke også er mest sannsynlig det, er det sannsynligvis fornuftig å minne om sommerskjelvet i Yellowstone 14. til 15. juni 2017. Hva var uvanlig der?

Sommerjordskjelvet i Yellowstone 14. til 15. juni 2017 vil bli husket for de følgende øyeblikkene.

For det første skrev ærlige karer fra US Geological Survey først at det var 5,0 poeng, hvoretter meldingen ble fjernet fra stedet og 4.4 ble skrevet.

For det andre, etter dette jordskjelvet i Yellowstone, begynte den såkalte Maple Creek-svermen, der offisielt anerkjente skjelvinger var i de tusenvis, og som bare avtok i november 2017.

For det tredje, foran jordskjelvet og rett etter det, ble NASAs stratosfæriske observatorium, et infrarødt teleskop montert på en Boeing 747SP, løftet opp i luften. Fra og med 12. juni fløy han over calderaen i sirkler og fotograferte noe. Noe veldig varmt, best sett i infrarødt lys

Dessverre ble det som ble sett fra observatoriet ikke vist for publikum.

Nå, etter å ha frisket opp hendelsene sommeren 2017, la oss komme tilbake til det som skjer i Yellowstone nå. Og nå ser det ut til å være en intens sverm av jordskjelv, med episenter på en dybde på 5-8 kilometer og med sjeldne dypere fokus på 10-15 kilometer:

Image
Image

Vi presenterer ikke all aktiviteten til kalderaen etter 16. februar. I følge offisielle USGS-data nærmer svermen 200 jordskjelv og fortsetter å vokse. Selv om den virkelige tingen er mye mer interessant der og 200 etterskjelv ble samlet opp 17. februar, selv om US Geological Survey av en eller annen grunn er taus om dette faktum.

Her er spektrogrammene generert fra data fra sensorer installert i området Mount Baker og Lake Crater, som ligger betydelig vest for calderaen:

Image
Image

Spektrogrammer er tredimensjonale grafiske visninger av seismiske hendelser, med farge som den tredje dimensjonen. Den horisontale skalaen viser reisetiden til den seismiske bølgen, dens vertikale frekvens og fargen - intensiteten. Dermed viser figuren at mer enn femti små seismiske bølger kom fra siden av kalderaen først den 17. februar, bølger så hyppige som om det var noen krusninger i vannet. Og det ser virkelig ut som krusninger. Bare dessverre for innbyggerne i delstatene Wyoming og Utah, er ikke dette krusningen på overflaten av en vannsjø, men på overflaten av en magma innsjø som vokser under Maple Creek.

Siden innbyggerne i Montana ikke alle er stumme og folk uttrykker bekymring, utstedte USGS 19. februar en beroligende nødmelding signert av lokale seismologiske opplyste mennesker - Mike Polen, USGS geofysiker og Jamie Farrell, adjunkt ved University of Utah og senior seismolog ved YVO. Så oversettelsen:

Den nåværende seismiske svermen fra Yellowstone - hva betyr dette?

Jordskjelvet har fortsatt i Yellowstone de siste dagene. Vi vil merke med en gang at det for øyeblikket ikke er vulkansk aktivitet i Yellowstone. Dette er bare en liten liten sverm som for tiden teller over 200 skjelv (fra 18. februar), registrert på et 13 km (8 mi) torg nordøst for West Yellowstone, Montana. Dessuten er det faktisk mye mer jordskjelv, men USGS ignorerer dem for plassering på grunn av deres ekstremt lille størrelse.

Episentret for svermen er omtrent det samme som episenteret for svermen i Maple Creek, som skjedde i fjor sommer og telte 2400 jordskjelv i juni-september 2017. Faktisk kan den nåværende svermen ganske enkelt være en forlengelse av Maple Creek-svermen, gitt den sporadiske seismisiteten i området de siste månedene.

Nærbilde av seismisiteten assosiert med den nåværende svermen (røde sirkler) sammenlignet med 2017 Maple Creek svermstedene (grå sirkler). YMC er den nærmeste seismiske stasjonen til episenter
Nærbilde av seismisiteten assosiert med den nåværende svermen (røde sirkler) sammenlignet med 2017 Maple Creek svermstedene (grå sirkler). YMC er den nærmeste seismiske stasjonen til episenter

Nærbilde av seismisiteten assosiert med den nåværende svermen (røde sirkler) sammenlignet med 2017 Maple Creek svermstedene (grå sirkler). YMC er den nærmeste seismiske stasjonen til episenter.

Den nåværende svermen begynte 8. februar med noen få små hendelser som skjedde en eller to ganger om dagen. Men allerede 15. februar ble det observert merkbare priser og størrelser på seismisitet. Fra natt til 18. februar har det største jordskjelvet i svermen en styrke på 2,9. De forekommer alle omtrent 8 km under overflaten.

Hva forårsaker denne seismisiteten til svermen? Og hvorfor ser alltid denne delen av Yellowstone nasjonalpark slike hendelser? Dette er ikke alarmerende hvis du ser på alt historisk. Figuren under viser et kart over Yellowstone jordskjelv fra 1973 til 2017. Røde sirkler er alle jordskjelv og blå sirkler er jordskjelv som var en del av svermer.

Image
Image

Således viser seismografene fra University of Utah, som er ansvarlige for seismisk overvåking i Yellowstone-regionen, at dette området ganske enkelt er en seismisk kilde.

Svermer reflekterer belastningsendringer langs små feil under overflaten og er vanligvis forårsaket av to prosesser: storskala tektoniske krefter og trykkendringer under overflaten på grunn av akkumulering og / eller ekstraksjon av væsker (magma, vann og / eller gass).

Omfanget av den nåværende svermen avhenger av begge prosessene. Det største historiske jordskjelvet i regionen, hendelsen M7.3 Hebgen Lake i 1957, ble forårsaket av fastlandsvridningen, det vestlige USA beveget seg bort fra det østlige, noe som fikk topografien til store deler av regionen til å endre seg. Men vi vet også at det er en enorm mengde væske under overflaten, inkludert hydrotermisk vann og gasser som overflater i det nærliggende Norris Geyserbassenget - den varmeste termiske regionen i Yellowstone nasjonalpark!

Moderne og tidligere jordskjelv gjenspeiler geologien i regionen, som inneholder mange feil så vel som væsker som hele tiden beveger seg under overflaten. Denne kombinasjonen av eksisterende feil og flytende migrasjon, og det faktum at regionen fremdeles "føler" stresseffektene av jordskjelvet fra 1959, bidrar til transformasjonen av dette området til et fokus på seismisitet og aktivitet.

Selv om det kan høres alarmerende ut, er den nåværende seismisiteten relativt svak og representerer faktisk en mulighet til å lære mer om Yellowstone. Dette skjer i tider med endring når forskere kan utvikle, teste og foredle modellene for hvordan det vulkanske systemet Yellowstone fungerer. Tidligere seismiske svermer som 2004, 2009 og 2010 har ført til ny innsikt i oppførselen til kalderasystemet. Vi håper å utvide denne kunnskapen gjennom fremtidige seismisitetsanalyser 2017 og 2018.

Her er en fantastisk og underholdende historie. Det motsier litt den offisielle USGS-historien til "mindre enn 200 jordskjelv" 21. februar, men akademikerne forklarte alt - de tar ikke hensyn til en bagatell. Men hvor lite er et jordskjelv med mindre enn 1,0 styrke?

Nedenfor gir vi en morsom tolkning av Richter-skalaen i TNT-ekvivalent:

Image
Image

Dermed lar skalaen deg representere det som skjer i kalderaen ikke i form av tall, men mer figurativt. 1-2 poeng - dette er en bombe fra andre verdenskrig, kaliber 50-500 kg. 3-4 poeng - dette er henholdsvis MOAB eller til og med FOAB - mor og far til alle bomber. 4-5 poeng - dette er allerede et atomvåpen, som, som fra tid til annen, eksploderer i kalderaen.

Hvis et eller annet sted 5 kilometer under jorden eksploderer noe med styrken til en 50 kg bombe - vil dette selvfølgelig ikke være en seismisk hendelse som noen vil legge merke til, men hvis en 50 kilo bombe eksploderer på et dybde hvert minutt, og alt dette skjer på bakgrunn av eksplosjoner av bomber som veier 10-20 tonn og etter en eksplosjon på rundt 20 kt (en Hiroshima) …

Image
Image

… sannsynligvis kan ingenting ignoreres her, noe de offisielle seismologene mest sannsynlig gjør.

Likevel kan tallet på 1500 seismiske hendelser per uke trekke utilbørlig oppmerksomhet mot kalderaen. Derfor sier tjenestemennene alt riktig: 50 kilo TNT er ingenting, ingen grunn til bekymring. Og slik at folk i delstaten Montana var enda mindre bekymret, ble de tilbudt et konturkart for vurdering, der de markerte jordskjelv i 50 år og ledet tankene sine i mainstream: alt er bra, på samme sted han konstant er redd.

Det er imidlertid et annet kort på denne poengsummen. Mer presist, en ganske grov 3D-modell som illustrerer Maple Creek-sengen som passerer under overflaten:

Som du kan se fra denne videoen, er magma-kammeret under kalderaen trippel, bestående av suksessivt synkende nivåer. Det er bare tre av dem:

Image
Image

Tegningen, så vel som videodemonstrasjonen, er basert på en studie fra 2014 om passering av seismiske bølger under overflaten i caldera-regionen. Det er som et stort tektonisk apparat for ultralyd.

Image
Image

Mye informasjon kan ikke innhentes fra en slik studie. Likevel er det helt klart for alle i Utah siden sommeren 2017 at kuppelen til det mest overfladiske magma-reservoaret ligger under Maple Creek.

Et dypere reservoar ekspanderer under trykk, magma søker seg til overflaten, og når det finner en feil og fyller det, oppstår et jordskjelv i størrelsesorden 4-6 først på dette stedet, når den pressende magmaen skarpt skyver basaltbergartene fra hverandre. Da stabiliserer det nye systemet seg, og genererer en sverm av denne eller den styrken. Det er denne prosessen som gjenspeiles på kartet over jordskjelv i kalderaen i perioden 1973 til 2018.

Når det gjelder Maple Creek-svermen, har vi imidlertid noe helt annet. Nemlig: to svermer på samme sted!

Image
Image

Det vil si at magma tar veien til overflaten i retning Maple Creek-regionen, og finner den svakeste steinen på vei. Og i dag er magma allerede mye nærmere overflaten enn om sommeren, siden jordskjelv med en styrke på mer enn 4,0 poeng bare snakker om fremskrittet av magma, og skaper en ny kanal for seg selv.

Den andre tingen å ta hensyn til er dybden på grunne jordskjelv, som de opplyste fra USGS antyder å ikke ta hensyn til. Hvis du ser på figuren og ser på USGS-data om dybden til den nåværende svermen, blir det tydelig HVOR bevegelsen foregår:

Image
Image

Dermed blir de viktigste jordskjelvene nå i kalderaen generert i det øverste magma-reservoaret, som ligger på en dybde av 5-15 kilometer.

Alle avisers oppmerksomhet er klinket til jordskjelv med en styrke høyere enn 4,0, derfor forsømmer alle "bagatelen" i form av eksplosjoner av 10 tonns bomber. Imidlertid er det disse små jordskjelvene som indikerer den uunngåelige tilnærmingen til en katastrofe. Kanskje den allerede er i full gang.

Det er umulig å se inni jordskorpen og se hva som skjer med øynene våre, men den eneste logiske forklaringen på store jordskjelv over 4.0 ville være bevegelsen av magma til overflaten, som forekommer i rykk. Et sted i berget dukket det opp en sprekk, et sted økte trykket - og magmaen suste dit med et høyt krasj, og knuste alt med en eksplosjonskraft på 20 kiloton eller mer. Men hva rister stadig etterpå? Magma?

I motsetning til masse-illusjonen basert på video om vulkaner og avisuttrykk som "magma innsjøer", forestiller folk seg at det virkelig er et slags "reservoar" under jorden der magma spruter som varm olje i en tønne. Dette er faktisk ikke tilfelle. Magma-kammeret (overflaten) ser ut som følger i seksjonen:

Image
Image

Med andre ord, reservoaret er et fjell av ildfast berg knust i biter, fylt med stein i en smeltetilstand. Og når smelten blir mer enn 50 prosent, begynner utbruddet.

I følge offisielle data for 2014 var smelta i øvre magma-kammer ikke mer enn 15%. Vi kan verken nekte eller bekrefte denne informasjonen. Kanskje var sannheten 15%, og kanskje 25% eller bare 5%.

Men det er ikke tilfeldig at vi siterte ovenfor ikke bare noen data fra noen seismografer i delstaten Washington, nærliggende calderaen. Vi har gitt et UNEDITTED spektrogram, det vil si en datamodellert tegning basert på avlesningene til mange seismometre. Og på dette bildet, ikke bare "private jordskjelv", men ekte bølger. Det er mange av disse på disse frekvensene.

Lignende spektrogrammer vises regelmessig og ærlig av UNAVCO-tjenesten, som er direkte involvert i overvåking av kalderaen:

Image
Image

Konklusjonen fra en slik frekvens av små jordskjelv er veldig dårlig, siden bare en tyktflytende væske kan generere så delvis, liten, kontinuerlig vibrasjon. Solid fjell kan ikke bevege seg sånn.

Hvis du øser et fjell av steinsprut fra baksiden av en lastebil, i løpet av et par minutter til og med støvet vil sette seg der, vil steinene slutte å rulle. Men hvis dette steinsprutet helles i vannet, vil bølgene på sjøen gå i en time. Hvis innsjøen ikke er laget av vann, men mer tyktflytende, for eksempel en innsjø med olje, vil spenningen der være opp til en dag.

Bergarten i magma-reservoaret oppfører seg på lignende måte. Hvis fast berg dominerer, slukkes de nye bølgene i smelten øyeblikkelig. Men hvis det er mye smelting, vil bølgen vedvare i veldig lang tid, forårsake den samme ustanselige svermen.

Og hvis vi ser denne svermen i Yellowstone, hvis vi ser at magmaen i det øvre reservoaret oppfører seg ikke som en haug med steiner, men som en væske - synes den kritiske linjen i 50% av den flytende berget der allerede er passert eller er veldig nær. Og dette betyr at utbruddet kan begynne når som helst.

Anbefalt: