Gulstenscaldera

gulstenscaldera
engelsk  Yellowstone Caldera

Den nordøstlige del af Yellowstone-calderaen. Yellowstone -floden er synlig , når den strømmer gennem Hayden Valley , og kanten af ​​calderaen i det fjerne
Egenskaber
Højde2805 m
Typesupervulkan 
Beliggenhed
44°24′ N. sh. 110°42′ V e.
Land
StatWyoming
rød prikgulstenscaldera
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Yellowstone Caldera  er en vulkansk caldera i Yellowstone National Park i det nordvestlige USA . Efter at udtrykket " supervulkan " blev brugt i den populærvidenskabelige dokumentar-tv-serie " Horizon " ( Horizon ) på BBC -kanalen i 2000 , kaldes denne caldera ofte for Yellowstone-supervulkanen .

Calderaen ligger i det nordvestlige hjørne af Wyoming-territoriet , som indeholder det meste af nationalparken. Størrelsen af ​​calderaen er cirka 55 km gange 72 km, hvilket blev bestemt i 1960'erne og 1970'erne ved forskning af USGS videnskabsmand Robert Christiansen ; således optager den en tredjedel af territoriet for nationalparken af ​​samme navn [1] .

Placering

Yellowstone, ligesom Hawaii , sidder over et område kaldet et hotspot , hvor varm smeltet sten fra kappen bevæger sig mod overfladen. I øjeblikket er Yellowstone-hotspottet dækket af Yellowstone-plateauet , og tidligere var det med til at skabe den østlige del af Snake River Lowlands (vest for Yellowstone) gennem en række store vulkanudbrud . Den observerede bevægelsesretning for hotspottet  er øst-nordøst, hvor den N-amerikanske plade bevæger sig i en vest-sydvestlig retning over den faste "bund" af hotspottet [2] .

Strukturen af ​​supervulkanen

Ruinerne af Yellowstone-supervulkanens krater blev først opdaget i 1960'erne - ifølge satellitbilleder. Det viste sig, at en enorm boble af magma forbliver under krateret den dag i dag . Dybden af ​​boblen er over 8.000 meter. Temperaturen af ​​smelten indeni overstiger 800 °C; dette er nok til at opvarme termiske kilder , drive vanddamp, svovlbrinte og kuldioxid fra undergrunden [3] .

Yellowstone-vulkanen er drevet af en gigantisk fane  - en lodret strøm af fast kappesten, opvarmet til 1600 ° C. Tættere på Jordens overflade smelter en del af fanen til magma, hvilket fører til dannelsen af ​​gejsere og mudderpotter. I snit er fanen en 660 kilometer lang søjle med laterale hævelser, der udvider sig opad i form af en tragt. Dens to øverste grene er placeret direkte under nationalparkens territorium og danner et magmakammer (dets dybde er 8-16 km under jordens overflade). I løbet af millioner af år bevægede den nordamerikanske kontinentalplade sig i forhold til fanen, og den "brændte igennem" nye calderaer igen og igen, hvilket forårsagede nye udbrud [4] .

Kæmpe supervulkanudbrud

Det første af tre gigantiske udbrud af Yellowstone-supervulkanen fandt sted for 2,1 millioner år siden og dannede Island Park Caldera og dannede også Hackleberry Ridge- tufaflejringerne . Så fra eksplosionerne gik bjergkæder i opløsning, emissionerne steg til en højde på 50 km - til den øvre grænse af stratosfæren ; Vulkansk aske dækkede mere end en fjerdedel af Nordamerika. En katastrofe af denne størrelsesorden kan sammenlignes med udbruddet af supervulkanen Toba ca. For 75 tusinde år siden, da omkring 2800 km³ magma blev slynget ud (under det første udbrud af Yellowstone var udstødningsvolumenet 2500 km³) [5] .

Det andet udbrud af supervulkanen fandt sted 1,3 Ma ; så var mængden af ​​emissioner fra den vækkede Yellowstone 280 kubikkilometer. Som et resultat blev den store Henries Fork- caldera dannet .

Det tredje udbrud fandt sted for 640 tusind år siden; det var dobbelt så svagt som første gang. Som følge af udbruddet kollapsede toppen af ​​vulkanen og dannede en caldera  - et enormt rundt hulrum med en omkreds på 150 km [3] . Derudover dannede udbruddet Lava Creek tufaflejringer .

Sandsynligheden for et kæmpe udbrud i den moderne periode anslås af videnskabsmænd til 0,00014% om året. Denne beregning er baseret på to tidsintervaller mellem tre kendte kæmpeudbrud, men forskerne siger selv, at sådanne geologiske processer ikke er regelmæssige og umulige at forudsige [6] .

Udbrud over de sidste 17 millioner år

I de sidste cirka 17 millioner år har Yellowstone-hotspottet produceret kontinuerlige intense udbrud og mindre intense basaltiske lavaudbrud . Sammen hjalp disse udbrud med at skabe den østlige del af Snake River Lowlands fra en engang bjergrig region. Mindst omkring et dusin sådanne udbrud var så massive, at de er klassificeret som superudbrud . Et vulkanudbrud resulterer nogle gange i ødelæggelsen af ​​et underjordisk magmalager (magmakammer). Og dette kan igen få klippen over den til at kollapse, hvilket skaber en geologisk nedsynkning kaldet en caldera .

Den ældste opdagede caldera-rest er placeret på grænsen mellem Nevada og Oregon nær McDermitt . De yngre rester af calderaen, for det meste samlet i overlappende vulkanske områder, starter ved grænsen mellem Nevada og Oregon på tværs af Snake-flodens østlige lavland og ender på Yellowstone-plateauet. En sådan caldera, Bruno-Jarbidge Caldera i det sydlige Idaho , dannede 10 til 12 Ma. Dette fænomen sendte aske 1.600 km (1.000 mi) væk mod det nordøstlige Nebraska og dræbte en stor flok næsehorn, kameler og andre dyr i det, der nu er Ashfall Fossil Beds State Historic Park . I løbet af de sidste 17 millioner år er der sket 142 eller flere caldera-dannende udbrud fra Yellowstone-hotspottet [7] .

Projekter for at forhindre en ny supereruption

Et muligt nyt superudbrud, uanset hvor lav sandsynlighed det er, udgør en trussel mod menneskehedens eksistens, derfor har den amerikanske regering finansieret projekter for at forhindre en sådan katastrofe, udført i NASAs auspicier. [otte]

En NASA-undersøgelse fandt ud af, at den vigtigste mekanisme, der forhindrer et udbrud nu, er afkølingen af ​​magmaboblen ved at opvarme klipperne, hvorfra vandet bortleder overskydende temperatur, og danner de berømte gejsere i Yellowstone-calderaen. Denne mekanisme tager omkring 70% af energien fra magmaboblen. Yderligere 30 % bruges på den gradvise smeltning af sten, som kan føre til et nyt udbrud, og det er kun et spørgsmål om tid, hvornår det sker. Denne resterende magmaenergi svarer til adskillige gigawatt elektrisk kraft fra 6 mellemstore termiske kraftværker . NASA - forskere har foreslået at tage denne energi ved at bygge et stort geotermisk kraftværk . Dette kræver boring af brønde til en dybde på omkring 10 km og pumpning af vand ind i dem, dampen vil vende tilbage ved en temperatur på omkring 350 ° C og bruges til dampturbiner, der roterer elektriske generatorer. For ikke at forårsage en utilsigtet åbning af den skrøbelige skal af Yellowstone-calderaen ved et uheld at komme ind i et hulrum med gasser, hvis eksplosive frigivelse kan føre til revnedannelse af skallen og fremkalde et udbrud, er det planlagt at bore langs omkredsen af calderaen ved hjælp af den horisontale boremetode . Projektet vil koste omkring 3,5 milliarder dollars, men giver meget billig elproduktion: 0,10 dollar per kilowatttime .

I kultur

Et hypotetisk udbrud af Yellowstone-calderaen er omtalt i den britiske katastrofefilm Supervolcano og den amerikanske katastrofefilm 2012 . Også calderaudbruddet og dets katastrofale konsekvenser er beskrevet i sangen "Yellowstone Memorial Day" af den hollandske rockmusiker Arjen Lucassen .

Se også

Noter

  1. ↑ Auf dem Campe, 2013 , s. 48.
  2. ↑ Yellowstone Caldera , Wyoming - USGS  . Cascade Volcano Observatory . United States Geological Survey (22. januar 2003). Hentet 30. december 2008. Arkiveret fra originalen 13. februar 2012.
  3. ↑ 1 2 Auf dem Campe, 2013 , s. 49.
  4. ↑ Auf dem Campe, 2013 , s. 51.
  5. ↑ Auf dem Campe, 2013 , s. 48-49.
  6. ↑ Jordskælvet rasler Yellowstone National Park . Hentet 22. maj 2015. Arkiveret fra originalen 16. november 2019.
  7. ↑ Breining, Greg, Super Volcano: The Ticking Time Bomb under Yellowstone National Park (St. Paul, MN: Voyageur Press, 2007). ISBN 978-0-7603-2925-2
  8. ↑ Cox, David NASA-videnskabsmænd har fundet ud af, hvordan man kan redde menneskeheden fra en supervulkan  (eng.) . BBC russisk tjeneste (18. august 2017). Hentet 19. august 2017. Arkiveret fra originalen 19. august 2017.

Litteratur

Links