Это – заключение нового микроскопического анализа кварцевых кристаллов в пемзе, взятой от епископа Таффа в восточной Калифорнии, которая является местом суперизвержения, которое сформировало Длинную Кальдеру Долины 760,000 лет назад.Исследование описано в газете «Год, приведя к суперизвержению» Гильерме Гвальдой, адъюнкт-профессором земли и наук окружающей среды в Университете Вандербилт и Стивена Саттона в Чикагском университете, изданном 20 июля в журнале PLOS One.
«Эволюция гиганта, тело магмы «супер кормление извержения» характеризуется событиями, проходящими во множестве временных рамок», сказал Гуолда. Десятки тысяч лет необходимы к началу корка, чтобы произвести достаточную eruptible магму. После того, как установленный, они тают – богатые, гигантские тела магмы – нестабильные особенности, которые длятся в течение многих только веков к нескольким тысячелетиям. «Теперь мы показали, что начало процесса декомпрессии, которая выпускает газовые пузыри, которые приводят извержение в действие, начинается за меньше чем год до извержения».
Гуолда и Саттон проанализировали десятки маленьких кварцевых кристаллов от епископа Таффа. Предыдущие расследования кварцевых кристаллов от нескольких суперизвержений, включая Длинную Долину, отметили, что у них есть отличительные поверхностные оправы.
Эти исследования пришли к заключению, что оправы сформировались через меньше чем век перед извержением.Новое исследование использует более точный метод для измерения времен роста оправы, прикрепленных на изменения в концентрации титана в кристалле. Титан – одна из нескольких примесей, которая включена в кварц в заметных суммах, и это распространяется достаточно быстро, чтобы разрешить исследовать временных рамок всего минуты.
Однако чрезвычайно трудно измерить небольшие уровни титана, включенного в достаточном пространственном разрешении. Таким образом, исследователи установили, что концентрация титана в кварце непосредственно коррелирует с суммой света, произведенного, когда материал засыпан электронами, эффект, названный cathodoluminescence. Это позволило им использовать cathodoluminescence изображения, чтобы сделать измерения с высоким разрешением изменений в концентрации титана и, на основе этого, определить времена роста оправы и темпы роста.«Максимальные времена роста оправы охватывают приблизительно с 1 минуты до 35 лет с медианой приблизительно 4 дней.
Больше чем 70 процентов времен роста оправы составляют меньше чем 1 год, показывая, что кварцевые оправы главным образом выросли за дни до месяцев до извержения…. Рост произошел при условиях высокой супернасыщенности, предполагающей, что рост оправы отмечает начало декомпрессии и перехода от предвулканического до syn-вулканических условий», бумага подвела итог.
Согласно Gualda, кесонный период, вероятно, сопровождался бы расширением тела магмы, которое должно иметь обнаружимые эффекты на поверхность Земли. В то время как больше работы необходимо, чтобы понять, каковы точно знаки в поверхности были бы, исследование предполагает, что признаки предстоящего суперизвержения начали бы чувствоваться в течение года после извержения, и они усилятся как извержение, к которому приближаются.
Очень большие извержения – включая суперизвержения – произошли во многих местах во всем мире в недавнем геологическом прошлом. Таупо Вулканическая Зона в Новой Зеландии была местом нового суперизвержения – извержения Oruanui в 26 500 лет – и это включает депозиты больше чем от дюжины очень больших извержений, которые произошли в последних миллион лет. Campi Flegrei в Италии произвел очень большое извержение 40,000 лет назад.
Индонезия была местом суперизвержения Тоба на Суматре 75,000 лет назад и извержения Tambora в 1815. В Соединенных Штатах Йеллоустон испытал три суперизвержения за прошлые два миллиона лет.
В свете этих доказательств кажется неизбежным, что другое суперизвержение ударит Землю в будущем.«Насколько мы можем определить, ни одно из этих мест в настоящее время не живет, тип тают – богатое, гигантское тело магмы должно было произвести суперизвержение», сказал Гуолда. «Однако они – места, где суперизвержения произошли в прошлом, так, более вероятно, произойдут в будущем».
Gualda и исследование Саттона обеспечивают новое понимание временных рамок, по которым произошло бы инициирование такого потенциально заканчивающего цивилизацию события.