Yellowstone Valmistautuu Purkaukseen: Ylemmässä Magmakammiossa Kriittinen Tilavuus Sulaa - Vaihtoehtoinen Näkymä

Yellowstone Valmistautuu Purkaukseen: Ylemmässä Magmakammiossa Kriittinen Tilavuus Sulaa - Vaihtoehtoinen Näkymä
Yellowstone Valmistautuu Purkaukseen: Ylemmässä Magmakammiossa Kriittinen Tilavuus Sulaa - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Yellowstone Valmistautuu Purkaukseen: Ylemmässä Magmakammiossa Kriittinen Tilavuus Sulaa - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Yellowstone Valmistautuu Purkaukseen: Ylemmässä Magmakammiossa Kriittinen Tilavuus Sulaa - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: Climate Change at Yellowstone 2024, Saattaa
Anonim

Seismiset anturit Montanassa (Bozemanin alue) tallensivat 16. helmikuuta 2018 omituisen seismisen tapahtuman, joka tapahtui joko paikallisesti tai hieman etelään sijaitsevassa Yellowstonen kansallispuistossa:

Image
Image

Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos vaiti tästä hetkestä, kuin mitään ei tapahtunut kalderalla sinä päivänä.

Sama anturi Bozemanissa tuotti 17. tammikuuta seuraavan kuvan:

Image
Image

Mitä tämä kuva tarkoittaa? Menemme resurssin arkistoon, avaa saman anturin tiedot 14. kesäkuuta 2017, jolloin Yellowstonen viimeisen vuoden voimakkain maanjäristys oli. Me katsomme:

Image
Image

Kuvassa näkyy raportti 4,4 voimakkuuden maanjäristyksestä lähellä West Yellowstonea 15. kesäkuuta (Yhdysvalloissa tuolloin se oli 14., kuten anturissa). Vertaamalla ajanjakson 14/14 ja 02/17/18 tietoja päädymme siihen tulokseen, että calderassa helmikuussa ei ollut yhtä voimakasta (ellei enempää) voimakasta maanjäristystä kuin viime vuoden kesällä. Eli maanjäristys on noin 5,0 Richterin asteikolla.

Mainosvideo:

Miksi tarkastelemme Bozemanissa olevia antureita pikemminkin kuin suoraan kalderassa olevia antureita?

Image
Image

On tunnettu palvelu isthisthingon.org, joka antaa anturilukemat yleisön saataville suoraan Yellowstonessa. Teoriassa tämä palvelu olisi ihanteellinen. Ottaen kuitenkin huomioon, että USGS on kiinnostunut Yellowstonesta, olisi naiivia olettaa, että anturit osoittavat totuuden, vain totuuden ja vain totuuden.

On paljon luotettavampaa huolehtia seismometrien lukemista tietyllä etäisyydellä kalderasta - ne eivät aliarvioi lukemia eivätkä korjaa niitä siellä. isthisthingon.org on myös erittäin hyödyllinen, koska se antaa vain visuaalisen topologian siitä, mitä tapahtuu, ts. se osoittaa erityisesti, millä antureilla maanjäristykset tapahtuvat yleisimmin.

Kukaan ei kuitenkaan piilota topologiaa: USGS: n mukaan ensimmäisen iskun paikka oli sama alue Maple Creek, jolla maanjäristys tapahtui kesällä. Ja jos maanjäristysten pinta-ala on sama, jos niiden voimakkuus on myös todennäköisesti sama, on todennäköisesti järkevää muistuttaa kesäkuun kesäkuun maanjäristyksestä Yellowstonessa 14. – 15. Kesäkuuta 2017. Mikä oli siellä epätavallista?

Kesäkuun maanjäristys Yellowstonessa 14. – 15. Kesäkuuta 2017 muistetaan seuraavista hetkeistä.

Ensinnäkin rehelliset kaverit Yhdysvaltain geologisesta tutkimuslaitoksesta kirjoittivat ensin, että pisteitä oli 5,0, minkä jälkeen viesti poistettiin sivustolta ja kirjoitettiin 4.4.

Toiseksi, tämän Yellowstone-maanjäristyksen jälkeen alkoi ns. Maple Creek -parvi, jossa virallisesti tunnustettuja vapinaa oli tuhansissa ja joka lakkaa vasta marraskuuhun 2017 mennessä.

Kolmanneksi maanjäristyksen aattona ja välittömästi sen jälkeen NASA: n stratosfäärin observatorio, Boeing 747SP: lle asennettu infrapunakaukoputki, nostettiin ilmaan. Alkaen 12. kesäkuuta hän lensi ympäri ympäri kalderaa ja valokuvasi jotain. Jotain erittäin kuumaa, parhaiten nähtävissä infrapunavalossa

Valitettavasti sitä, mitä observatoriosta nähtiin, ei näytetty yleisölle.

Nyt kun olemme päivittäneet kesän 2017 tapahtumia, palataanpa nyt tapahtumaan Yellowstoneen. Ja nyt näyttää olevan voimakasta maanjäristysten parvea, jonka keskiosat ovat 5–8 kilometrin syvyydessä ja harvinaiset syvemmät fokukset ovat 10–15 kilometriä:

Image
Image

Emme esitä kaikkea kalderan toimintaa 16. helmikuuta jälkeen. USGS: n virallisten tietojen mukaan parvi lähestyy 200 maanjäristystä ja kasvaa edelleen. Vaikka todellinen asia on siellä paljon mielenkiintoisempi ja 200 jälkijärjestelmää kertyi 17. helmikuuta, vaikka Yhdysvaltain geologinen tutkimuskeskus jostakin syystä ei vaikuta asiaan.

Tässä ovat spektrogrammit, jotka on saatu antureiden tiedoista, jotka on asennettu Mount Bakerin ja Craterjärven alueelle, joka sijaitsee huomattavasti calderasta länteen:

Image
Image

Spektrogrammit ovat seismisten tapahtumien kolmiulotteisia graafisia näyttöjä, kolmantena ulottuvuutena väri. Vaakatasossa näkyy seismisen aallon kulkuaika, sen pystysuuntainen taajuus ja väri - voimakkuus. Siten kuva osoittaa, että yli viisikymmentä pieniä seismisiä aaltoja saapui kalderan puolelta vasta 17. helmikuuta. Aallot olivat niin usein kuin vedessä olisi aallotusta. Ja se näyttää todella väreilyltä. Vain valitettavasti Wyomingin ja Utahin osavaltioiden asukkaille tämä aaltoilu ei ole vesipohjaisen järven pinnalla, vaan Maple Creekin alla kasvavan magmajärven pinnalla.

Koska kaikki Montanan ihmiset eivät ole tyhmiä ja ihmiset ilmaisevat huolensa, USGS julkaisi 19. helmikuuta hätärauhoittavan viestin, jonka allekirjoittivat paikalliset seismologiset valaistuneet ihmiset - USGS: n geofysiikko Mike Poland ja Utahin yliopiston apulaisprofessori Jamie Farrell ja YVO: n vanhempi seismologi. Joten käännös:

Yellowstonen nykyinen seisminen parvi - mitä tämä tarkoittaa?

Maanjäristys on jatkunut Yellowstonessa viime päivinä. Haluamme huomata heti, että tällä hetkellä Yellowstonessa ei ole vulkaanista toimintaa. Tämä on vain yksi pieni parvi, jolla on tällä hetkellä yli 200 järistystä (18. helmikuuta alkaen), joka on kirjattu 13 km: n neliölle koilliseen West Yellowstoneista, Montanasta. Lisäksi tosiasiassa on paljon enemmän maanjäristyksiä, mutta USGS jättää ne sijoittamatta niiden erittäin pienen voimakkuuden vuoksi.

Parven keskuksessa on suunnilleen sama kuin viime kesänä tapahtuneen Maple Creek -parven epicentris, joka laski kesä- syyskuussa 2017 2400 maanjäristystä. Itse asiassa nykyinen parvi voi yksinkertaisesti olla jatkoa Maple Creek -parvalle, kun otetaan huomioon alueen satunnainen seisminen viime kuukausien aikana.

Lähikuva nykyiseen parveen (punaiset ympyrät) liittyvästä seismisyydestä verrattuna vuoden 2017 Maple Creek -parven sijaintiin (harmaat ympyrät). YMC on episentreille lähinnä seisminen asema
Lähikuva nykyiseen parveen (punaiset ympyrät) liittyvästä seismisyydestä verrattuna vuoden 2017 Maple Creek -parven sijaintiin (harmaat ympyrät). YMC on episentreille lähinnä seisminen asema

Lähikuva nykyiseen parveen (punaiset ympyrät) liittyvästä seismisyydestä verrattuna vuoden 2017 Maple Creek -parven sijaintiin (harmaat ympyrät). YMC on episentreille lähinnä seisminen asema.

Nykyinen parvi alkoi 8. helmikuuta muutamalla pienellä tapahtumalla kerran tai kahdesti päivässä. Mutta jo 15. helmikuuta havaittiin huomattavia seismisyyden nopeuksia ja suuruuksia. Helmikuun 18. yön jälkeen parven suurimman maanjäristyksen voimakkuus on 2.9. Ne kaikki sijaitsevat noin 8 km (5 mi) pinnan alapuolella.

Mikä aiheuttaa tämän parven seismisuuden? Ja miksi tämä osa Yellowstonen kansallispuistosta näkee aina tällaisia tapahtumia? Tämä ei ole huolestuttavaa, jos tarkastellaan kaikkea historiallisesti. Alla olevassa kuvassa on kartta Yellowstonen maanjäristyksistä vuosina 1973 - 2017. Punaiset ympyrät ovat kaikki maanjäristyksiä ja siniset ympyrät ovat maanjäristyksiä, jotka olivat osa parvia.

Image
Image

Siksi Utahin yliopiston seismografit, jotka vastaavat seismisestä seurannasta Yellowstonen alueella, osoittavat, että tämä alue on yksinkertaisesti seisminen lähde.

Parvet heijastavat stressimuutoksia pinnan alapuolella olevien pienten vikojen seurauksena, ja ne johtuvat yleensä kahdesta prosessista: suuren mittakaavan tektoniset voimat ja pinnan alla olevat paineen muutokset, jotka johtuvat nesteiden (magman, veden ja / tai kaasun) kertymisestä ja / tai poistumisesta.

Nykyisen parven laajuus riippuu molemmista prosesseista. Alueen suurimman historiallisen maanjäristyksen, vuoden 1957 tapahtuman M7.3 Hebgen -järvi, aiheutti mantereen vääntyminen, Yhdysvaltojen länsiosien siirtyessä itäpuolelle aiheuttaen suuren osan alueen topografian muuttumisesta. Mutta tiedämme myös, että pinnan alla on valtava määrä nestettä, mukaan lukien hydroterminen vesi ja kaasut, jotka pintaan lähellä olevaa Norris-geyseriallasta - Yellowstonen kansallispuiston kuumin lämpöalue!

Nykyaikaiset ja aiemmat maanjäristykset heijastavat alueen geologiaa, joka sisältää lukuisia vikoja sekä nesteitä, jotka liikkuvat jatkuvasti pinnan alla. Tämä yhdistelmä olemassa olevia vikoja ja nesteiden siirtymistä samoin kuin se tosiasia, että alue todennäköisesti vielä "tuntee" vuoden 1959 maanjäristyksen stressivaikutukset, myötävaikuttaa alueen muuttamiseen seismisyyden ja toiminnan painopisteeksi.

Vaikka se saattaa kuulostaa huolestuttavalta, nykyinen seismisyys on suhteellisen heikko ja edustaa tosiasiallisesti mahdollisuutta oppia lisää Yellowstonesta. Tämä tapahtuu muutoksen aikoina, jolloin tutkijat voivat kehittää, testata ja tarkentaa mallejaan kuinka Yellowstonen vulkaaninen järjestelmä toimii. Aiemmat seismiset parvat, kuten vuosina 2004, 2009 ja 2010, ovat johtaneet uuteen käsitykseen kaldera-järjestelmän käyttäytymisestä. Toivomme laajentavan tätä tietoa tulevilla seismisyysanalyyseillä 2017 ja 2018.

Tässä on upea ja viihdyttävä tarina. Se on hiukan ristiriidassa USGS: n virallisen historian "alle 200 maanjäristyksen" kanssa 21. helmikuuta, mutta akateemikot selittivät kaiken - he eivät ota huomioon pikkukuvaa. Mutta kuinka pieni on alle 1,0-voimakkuuden maanjäristys?

Alla annamme hauskaa tulkintaa Richterin asteikosta TNT-ekvivalenttina:

Image
Image

Siten asteikko antaa sinun edustaa kalderalla tapahtuvaa ei lukujen muodossa, vaan kuvaavammin. 1-2 pistettä - tämä on toisen maailmansodan pommi, kaliiperi 50-500 kg. 3-4 pistettä - tämä on MOAB tai jopa FOAB - kaikkien pommien äiti ja isä. 4-5 pistettä - tämä on jo ydinase, joka ikään kuin räjähtää kalderalla.

Jos jokin räjähtää jonkin verran 5 kilometriä maan alle 50 kg painavan ilmapommin voimalla - tämä ei tietenkään ole seisminen tapahtuma, jonka joku huomaa, mutta jos 50 kg pommi räjähtää syvyydessä joka minuutti, ja kaikki tämä tapahtuu 10-20 tonnin painoisten pommien räjähdysten ja noin 20 kt räjähdyksen jälkeen (yksi Hiroshima) …

Image
Image

… luultavasti mitään ei voida sivuuttaa täällä, mitä viralliset seismologit todennäköisesti tekevät.

Siitä huolimatta, että luku on 1500 seismisiä tapahtumia viikossa, se voi kiinnittää kohtuutonta huomiota kalderaan. Siksi virkamiehet sanovat kaiken oikein: 50 kiloa TNT: tä ei ole mitään, ei tarvitse huolehtia. Ja niin että Montanan osavaltion ihmiset olivat vielä vähemmän huolestuneita, heille tarjottiin harkitsemaan ääriviivakarttaa, jossa he merkitsivat maanjäristyksiä 50 vuodeksi ja ohjasivat ajatteluaan valtavirran: kaikki on kunnossa, aina on pelkuri.

Tässä pistemäärässä on kuitenkin toinen kortti. Tarkemmin sanottuna melko karkea 3D-malli, joka kuvaa Maple Creek -sänkyä, joka kulkee pinnan alla:

Kuten tästä videosta voi nähdä, kaldera-alla oleva magmakammio on kolminkertainen, koostuen peräkkäin alenevista tasoista. Niitä on vain kolme:

Image
Image

Piirustus ja videonäyttö perustuvat vuoden 2014 tutkimukseen seismisten aaltojen kulkeutumisesta pinnan alle kaldera-alueella. Se on kuin valtava tektoninen laite ultraääniä varten.

Image
Image

Tällaisesta tutkimuksesta ei voida saada paljon tietoa, mutta kaikille Utahissa on kesästä 2017 lähtien täysin selvää, että pinnallisimman magman säiliön kupoli sijaitsee Maple Creekin alla.

Syvempi säiliö laajenee paineen alaisena, magma etsii tiensä pintaan, ja kun se löytää vian ja täyttää sen, tässä paikassa tapahtuu ensin maanjäristys, jonka suuruusluokka on 4–6, kun puristuva magma työntää basalttikiviä jyrkästi toisistaan. Sitten uusi järjestelmä vakiintuu, muodostaen paron tämän tai toisen voiman. Juuri tämä prosessi heijastuu kalderan maanjäristysten kartalta vuosina 1973-2018.

Maple Creek -parven tapauksessa meillä on kuitenkin jo jotain täysin erilaista. Nimittäin: kaksi parvea samassa paikassa!

Image
Image

Eli magma on matkalla pintaan Maple Creek -alueen suuntaan ja löytää matkan heikoimman kallion. Ja tänään magma on jo paljon lähempänä pintaa kuin kesällä, koska yli 4,0 pisteen voimakkuuden maanjäristykset puhuvat vain magman etenemisestä ja luovat uuden kanavan itselleen.

Toinen asia, johon on kiinnitettävä huomiota, on matalien maanjäristysten syvyys, johon USGS: n valaistuneet ehdottavat, ettei kiinnitetä huomiota. Jos katsot kuvaa ja tarkastelemme USGS-tietoja nykyisen parven syvyydestä, käy ilmeiseksi, missä liikettä tapahtuu:

Image
Image

Siten kalderan tärkeimmät maanjäristykset syntyvät nyt ylimmässä magman säiliössä, joka sijaitsee 5-15 kilometrin syvyydessä.

Kaikkien sanomalehtien huomio kiinnitetään maanjäristyksiin, joiden voima on suurempi kuin 4,0, siksi kaikki unohtaa "pienen työn" 10 tonnin pommien räjähdyksinä. Kuitenkin juuri nämä pienet maanjäristykset osoittavat katastrofin väistämätöntä lähestymistapaa. Ehkä se on jo täydessä vauhdissa.

On mahdotonta katsoa maankuoren sisäpuolelle ja nähdä mitä tapahtuu silmillämme, mutta ainoa looginen selitys suurille, yli 4,0 maanjäristyksille olisi magman liikkuminen pinnalle, joka tapahtuu nykäyksissä. Jossain kivessä halkeamia ilmestyi, jossain paine kasvoi - ja magma ryntäsi sinne kovalla törmäyksellä, murskaamalla kaiken vähintään 20 kilotonnin räjähdysvoimalla. Mutta mikä pitää järkytystä jälkeenpäin? Magma?

Toisin kuin tulivuoreja ja sanomalehti termejä, kuten magmajärviä, koskeviin videoihin perustuva massa illuusio, ihmiset kuvittelevat, että maan alla on todellakin sellainen "säiliö", jossa magma roiskuu kuin kuuma öljy tynnyrissä. Itse asiassa näin ei ole. Magma-kammio (pinta) näyttää osiosta seuraavasti:

Image
Image

Toisin sanoen, säiliö on tulenkestävien kivien vuori, joka on murskattu paloiksi, täytetty kivillä sulatilassa. Ja kun sula on yli 50 prosenttia, purkaus alkaa.

Vuoden 2014 virallisten tietojen mukaan magman yläkammion sula oli korkeintaan 15%. Emme voi kieltää tai vahvistaa näitä tietoja. Ehkä totuus oli 15% ja ehkä 25% tai vain 5%.

Mutta ei ole sattumaa, että mainitsimme yllä ei vain tietoja joistakin Washingtonin osavaltion kaldera-alueen naapurissa sijaitsevista seismografista. Olemme toimittaneet UNEDITTED-spektrogramman, toisin sanoen tietokonemallin piirustuksen, joka perustuu monien seismometrien lukemiin. Ja tässä kuvassa ei vain "yksityiset maanjäristykset", vaan todelliset aallot. Niitä on paljon näillä taajuuksilla.

Vastaavia spektrogrammeja näyttää säännöllisesti ja rehellisesti UNAVCO-yksikkö, joka on suoraan mukana kalderan seurannassa:

Image
Image

Päätelmä sellaisesta pienten maanjäristysten taajuudesta on erittäin huono, koska vain viskoosinen neste voi tuottaa tällaisia osittaisia, pieniä, jatkuvia värähtelyjä. Kiinteä rock ei voi liikkua sillä tavalla.

Jos kaatat vuoren raunioista kuorma-auton takaapäin, parissa minuutissa jopa pöly asettuu sinne, kivet lakkaavat liikkumasta. Mutta jos tämä raunio kaadetaan veteen, järven aallot kulkevat tunnin. Jos järvi ei ole tehty vedestä, mutta viskoottisemmaksi, esimerkiksi öljyjärvi, jännitys siellä on jopa päivä.

Magman säiliön kallio käyttäytyy samalla tavalla. Jos kiinteä kivi on vallitseva, sulassa syntyvät aallot sammuvat välittömästi. Mutta jos sulaa on paljon, aalto jatkuu hyvin kauan, aiheuttaen saman lakkaamaton parvi.

Ja jos näemme tämän parven Yellowstonessa, jos näemme, että ylemmän säiliön magma ei käyttäydy kuin kivipakka, vaan kuin neste - kriittinen viiva 50%: n siellä olevasta nestekivistä näyttää jo ohitetulta tai on hyvin lähellä. Ja tämä tarkoittaa, että purkaus voi alkaa milloin tahansa.