Новая модель Йеллоустона меняет представления о магматических рисках

Новое исследование заставляет пересмотреть классическую модель питания Йеллоустонской вулканической системы. Ученые предполагают, что ключевую роль в формировании магматических каналов могут играть не только глубинные процессы в мантии, но и тектонические деформации земной коры и литосферы, передает MonaVista.

Для геологов и специалистов по оценке природных рисков это важный вывод: прогнозирование активности крупных вулканических систем зависит от того, как именно формируется и перемещается расплав. Если нагрев и подъем магмы определяются не только мантийным плюмом, но и напряжениями в коре, модели вулканической опасности должны учитывать более сложную тектоническую картину.

Йеллоустонская зона расположена в области тонкой земной коры и имеет длительную историю вулканизма. За последние 2,1 млн лет здесь произошло три крупных извержения. Последнее, около 631 тыс. лет назад, привело к формированию Йеллоустонской кальдеры — впадины диаметром более 50 км, возникшей после выхода значительных объемов расплавленных пород.

В работе, опубликованной в журнале Science, исследователи построили трехмерную модель, которая учитывает движение плит западной части Северной Америки, строение мантии под Йеллоустоном и особенности литосферы. По словам соавтора исследования, геолога Института геологии и геофизики Китайской академии наук Лицзюня Лю, анализ показал: магматические каналы могут формироваться под действием тектонических сил.

Модель описывает взаимодействие двух процессов. С одной стороны, различия плотности литосферы вызывают ее растяжение в направлении западного побережья США. С другой — древняя Фараллонская плита, погружающаяся под материк, воздействует на нижние слои коры и меняет геометрию вулканической системы. В зоне Йеллоустона эти процессы могут приводить к разрыву литосферы и образованию каналов, по которым магма поднимается к поверхности.

Для практической геологии значим не сам спор о происхождении вулканизма, а последствия для прогноза. Разные модели по-разному описывают будущую активность системы: продолжится ли развитие по прежней траектории или характер процессов изменится при переходе к более холодным и плотным породам восточнее Йеллоустона.

Авторы считают, что такой подход может быть полезен и для анализа других крупных кальдерных систем — в том числе Тоба в Юго-Восточной Азии, Таупо в Новой Зеландии и вулканических районов северо-востока Китая. Для отрасли это еще одно подтверждение: оценка геологических рисков требует не изолированного анализа магматических очагов, а комплексной модели литосферы, тектоники и путей миграции расплава.