Yeni araştırmalarda, Imperial College London’dan bilim adamları, magmanın volkanların altında beklenmedik bir rota izleyerek patlamaların mekaniğine dair yeni bilgiler sağladığını gözlemlediler.
Imperial College London araştırmacıları, magmanın volkanların altında beklenmedik bir rota izleyerek patlamaların ardındaki süreçlere ışık tuttuğunu gözlemlediler.
Bulgular, Doğu Karayip bölgesindeki tektonik bir levha sınırından elde edilen verilere dayanıyordu. Sonuçlar, volkanik patlamaların türü ve hızının yanı sıra patlayan magmanın oluşumunu neyin yönlendirdiğini anlamamıza yardımcı oluyor. Ayrıca, bazı volkanların neden diğerlerinden daha aktif olduğunu ve volkanik aktivitenin neden zaman içinde değiştiğini anlamamıza yardımcı olabilirler.
İki büyük tektonik levha çarpıştığında, bir levha batabilir veya batabilir, diğerinin altında, suyu serbest bırakmak ve eritmek için Dünya’nın mantosuna dalmak. Plakalar birbirine sürtündükçe ve eriyen malzeme magmayı oluşturmak için yükseldikçe, bu dalma bölgeleri Dünya’nın en tehlikeli depremlerinden ve patlayıcı volkanik patlamalarından sorumludur.
” yüz milyonlarca yıl boyunca bu iki itici güç, bugün patlamaların meydana geldiği yerleri kontrol etmenin anahtarıdır.” — Dr. Stephen Hicks, Yer Bilimleri ve Mühendislik Bölümü
Bununla birlikte, magmanın yer altında nasıl oluştuğu ve üstteki levhanın üzerindeki volkanların tam konumunu neyin kontrol ettiği henüz tam olarak anlaşılamamıştır.{ 4}
Şimdi, Science Advances dergisinde 1 Şubat 2023’te yayınlanan yeni bir araştırma, sonunda patlayan yükselen magmanın, yüzeydeki volkanlara ulaşmak için her zaman mümkün olan en kısa ve en doğrudan yolu izlemediğini gösteriyor.{ 4}
Imperial’ın Yer Bilimleri ve Mühendisliği Departmanında görev alan ve şu anda UCL’de çalışan baş yazar Dr. Stephen Hicks şunları söyledi: “Bu çok tartışılan konudaki bilimsel görüşler geleneksel olarak iki kabileye ayrılmıştır. Bazıları dalan levhanın çoğunlukla volkanların nerede olduğunu kontrol ettiğine inanıyor ve bazıları da üstteki levhanın en büyük rolü oynadığını düşünüyor. Ancak çalışmamızda, bu iki itici gücün yüz milyonlarca yıllık etkileşiminin bugün patlamaların meydana geldiği yerleri kontrol etmede kilit rol oynadığını gösteriyoruz.”
{ 16}Basınç altında
Dalan okyanus levhaları, suyu Dünya’nın derinliklerine taşıyan dev rezervuarlar görevi görür. Bu sıvılar plakaya doğum sırasında oluşan çatlaklar ve faylardan girer ve daha sonra Dünya’nın derin okyanus hendeklerinin altında bükülür. Su, çatlaklara kilitlenir ve plaka içindeki minerallere bağlanır.
Dalan plakalar, on ila 100 kilometre derinliğe dalarken yüksek basınçlara ve sıcaklıklara maruz kalır. Bu aşırı koşullar, kilitli suyun ve diğer uçucu elementlerin dışarı atılmasına neden olur. Yukarıdaki sıcak mantoyu eriten bu sıvılar, sonunda Pasifik Ateş Çemberi gibi Dünya okyanuslarının kenarlarındaki volkan yaylarının etrafında patlayan magmanın ana bileşenidir. Yine de, sıvıların ve eriyiğin dünyanın derinliklerinde izlediği yollar, dalan levhadan volkanik yaya kadar, doğrudan görülemez veya püsküren şeyden kolaylıkla çıkarsanamaz.
“Bulgularımız şunu gösteriyor: bize volkanik patlamaların ardındaki süreçler hakkında önemli ipuçları veriyor ve volkanların altındaki magma rezervuarlarının nerede oluştuğunu ve yeniden dolduğunu daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.” — Profesör Saskia Goes, Yer Bilimleri ve Mühendisliği Bölümü
Araştırmacılar, çalışmayı yürütmek için, bir BT taramasının iç kısmı haritalamasına benzer şekilde, sismik absorpsiyonu 3 boyutlu olarak haritalamak için deprem verilerini kullandılar. vücudumuzun yapısı. Depremlerden gelen sismik enerji farklı malzemelerden geçtiğinde, dalgalar ya yavaşlar ya da hızlanır. Bu hız değişimleri ile birlikte dalgaların enerjisi de dağılır. Sıcak ve erimiş kaya özellikle zayıflatıcıdır: İçinden geçerken sismik dalgalardan enerji çeker.
Ekip, Doğu Karayipler’deki bir batma bölgesinden sismik veriler topladı ve bu da Küçük Antiller’in volkanik adalarıyla sonuçlandı. yer altının doğru bir 3 boyutlu resmini oluşturmak için okyanus tabanındaki sismometreleri kullanıyor.
Araştırmacılar, CT taramasının vücudumuzu haritalamasına benzer şekilde, sismik absorpsiyonu 3 boyutlu olarak haritalamak için deprem verilerini kullandılar. Kredi: Hicks et al./Imperial College London
Alışılmadık bir şekilde, çalışma, derinlikte en güçlü sismik zayıflamanın olduğu bölgenin volkanların altında yanlara doğru dengelendiğini buldu. Bu görüntüler, yazarları, suyun dalan plakadan atıldıktan sonra, daha aşağı doğru taşınarak volkanik cephenin arkasında mantonun erimesine yol açtığı sonucuna varmasına yol açtı. Daha sonra eriyik, muhtemelen volkanik arka doğru taşınmadan önce, üstteki levhanın tabanında birikir.
Araştırmanın ortak yazarı, yine Imperial’de Yer Bilimi ve Mühendislik Bölümü’nden Profesör Saskia Goes şunları söyledi: ” Akışkan ve eriyik yolları hakkındaki bilgimiz geleneksel olarak Pasifik çevresindeki dalma-batma bölgelerine odaklanmıştır. Bunun yerine Atlantik’in yitimini incelemeye karar verdik çünkü oradaki okyanus levhası çok daha yavaş oluştu, buna daha fazla faylanma eşlik etti ve Pasifik’tekinden daha yavaş yitiyor. Bu daha aşırı koşulların, sismik dalgalar kullanarak sıvı ve eriyik yollarını daha görsel hale getireceğini hissettik.
Magmayı anlamak, volkan aktivitesini anlamamıza yardımcı olur.
“Bulgularımız bize volkanik patlamaların ardındaki süreçler hakkında önemli ipuçları verir ve volkanların altındaki magma rezervuarlarının nerede oluştuğunu ve yeniden dolduğunu daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.”
Referans: “Slab’dan ark arkasına – arktan: Akışkan ve eriyik Stephen P. Hicks, Lidong Bie, Catherine A. Rychert, Nicholas Harmon, Saskia Goes, Andreas Rietbrock, Songqiao Shawn Wei, Jenny S. Collier, Timothy J. Henstock, Lloyd Lynch, Küçük Antiller’in altındaki manto kamasının içinden geçen patikalar” Julie Prytulak, Colin G. Macpherson, David Schlaphorst, Jamie J. Wilkinson, Jonathan D. Blundy, George F. Cooper, Richard G. Davy, John-Michael Kendall ve VoiLA Working Group, 1 Şubat 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.add2143
Yayınlanan makale, uluslararası bir ortak çalışmanın ürünüdür Birleşik Krallık, Amerika Birleşik Devletleri, Almanya ve Trinidad’dan bilim adamları arasında bir araştırma.
Çalışma, UKRI’nin bir parçası olan Doğal Çevre Araştırma Konseyi (NERC) tarafından finanse edildi.