Een gigantische vulkaan in Yellowstone National Park is ontstaan ver van breuklijnen en andere geologische "hotspots" als gevolg van het zinken van een verloren gegane continentale plaat onder het westelijke deel van de toekomstige Verenigde Staten, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
“De hitte die nodig is om vulkanische processen op gang te brengen, wordt meestal aangetroffen op die punten op aarde waar tektonische platen met elkaar in botsing komen, en een daarvan gaat de ingewanden van de planeet in. Yellowstone en andere vulkanen in het westen van de Verenigde Staten bevinden zich ver van de kust waar de plaatgrens passeert. Onze collega's geloofden dat de "motor" van hun uitbarstingen de zogenaamde pluimen waren - hete stromen magma die van de mantel naar de aardkorst opstegen ", zegt Lijun Liu van de California State University in San Diego (VS).
De supervulkaan van Yellowstone is tegenwoordig een gigantische trechter van 72 kilometer lang en 55 kilometer breed, die zich in het gelijknamige nationale park in Wyoming bevindt. In het midden van de vorige eeuw ontdekten wetenschappers dat deze depressie de monding is van een oude vulkaan, met een gigantische magmakamer op een diepte van ongeveer 8 kilometer.
Verdere waarnemingen van Yellowstone toonden aan dat het de afgelopen miljoen jaar verschillende keren is uitgebarsten en dat deze uitbarstingen catastrofaal van aard waren en in staat waren het klimaat op de planeet te veranderen. Aan de andere kant konden wetenschappers geen voor de hand liggende bron van zijn lava en magma vinden, waardoor geologen tegenwoordig fel debatteren over de mogelijke oorzaak van het verschijnen van een gigantische vulkaan in dit deel van de Verenigde Staten.
Liu en zijn collega's hebben al deze theorieën getest door de structuur van het interieur van Yellowstone en zijn omgeving te bestuderen met behulp van de zogenaamde 'seismische tomograaf' - een speciaal apparaat dat de structuur en samenstelling van diepe rotslagen kan onthullen door hoe seismische trillingen van verschillende typen erdoorheen gaan.
Deze gegevens alleen kunnen geen nauwkeurig beeld geven van hoe het binnenste van de aarde op een of ander punt is gerangschikt - in de regel vergelijken wetenschappers ze met computermodellen van de korst en mantel en hoe trillingen die worden gegenereerd door aardbevingen en explosies erdoorheen zouden gaan.
Geleid door dit idee, stelde Liu's team enkele tientallen computermodellen samen op basis van de hypothesen van andere geologen over de oorsprong van Yellowstone, en wikkelde de tijd 20 miljoen jaar geleden terug, toen de voorloper van deze vulkaan vermoedelijk ontstond. Door de resultaten van deze berekeningen te vergelijken met echte seismische gegevens, probeerden wetenschappers te begrijpen welk idee dichter bij de waarheid ligt.
Het bleek dat de algemeen aanvaarde theorie van de 'pluim'-oorsprong van de belangrijkste Amerikaanse supervulkaan niet overeenkwam met de werkelijkheid - de warmtestromen die in de meeste vergelijkbare modellen van Yellowstone verschenen, stroomden niet omhoog, maar omlaag, naar het binnenste van de planeet, of kwamen op de verkeerde plaats aan de oppervlakte.
Promotie video:
De echte warmtebron die nodig is om Yellowstone te "lanceren", volgens Liu en zijn collega's, bevindt zich in de lagen aan het oppervlak van de mantel in het noordoosten van de Verenigde Staten en is een van de fragmenten van de zogenaamde Farallon-tektonische plaat. In het verre verleden bedekte het een deel van de bodem van de Stille Oceaan en viel het zelfs in de dagen van de dinosauriërs uit elkaar.
Zijn fragmenten zinken vandaag nog steeds diep in het binnenste van de aarde, en sommige ervan zouden, zoals wetenschappers aantonen, een supervulkaan in Wyoming en andere brandpunten van vulkanisme kunnen hebben gegenereerd die in de afgelopen 20 miljoen jaar in het westen van de Verenigde Staten zijn ontstaan. Ditzelfde idee, merkt Liu op, past goed bij de Farallon Plate-gerelateerde "lavavloed" -routes in het westen van de Verenigde Staten die zijn team twee jaar geleden ontdekte.
Om dit idee te testen, denken Liu en zijn collega's, is het vrij eenvoudig - hiervoor is het voldoende om de chemische samenstelling van de rotsen uit Yellowstone te analyseren en ze te vergelijken met typische pluimuitstoot. Amerikaanse geologen zijn van plan dit in de nabije toekomst te doen.
