Die Geheimnisse der tödlichen Vulkanausbrüche


Geschmolzenes Gestein reist einen langen Weg, bevor es bei tödlichen Eruptionen von Vulkanen spuckt. Mapping aus der Reise könnte helfen Wissenschaftlern besser zu verstehen, ist wie Vulkane arbeiten und verbessern Frühwarnungen entgegenkommenden Blasten, sondern Aufspüren von Blobs von Magma tief in der Erdkruste keine leichte Aufgabe.

Jetzt, an Washingtons Mount Rainier und Mount St. Helens, zwei der gefährlichsten Vulkane in den Vereinigten Staaten, Forscher ihr Bestes schauen Sie doch bei Magma des unterirdischen Weg über ein paar neue wissenschaftliche Studien bekommen.

Die erste Studie, veröffentlicht heute (16. Juli) in der Zeitschrift Nature, verdeutlicht wie Magma tief unter Mount Rainier hergestellt wird. Mit der zweiten Studie, die gerade im Gange, Forscher Hoffnung ebenso aufschlussreiche Ergebnisse für Mount St. Helens zu generieren bekommt.

Geburt der Kaskaden

Mount Rainier und Mount St. Helens sind zwei der Resultate von schneebedeckten Vulkanen, die die Westküste von Nord-Kalifornien, British Columbia, Kanada zu marschieren. Wenn Mount Rainier ausbricht, könnte seine Gletscher schmelzen und tödliche Muren genannt Lahare, die Rennen würde durch Großraum Seattle-Tacoma auslösen. Ähnliche Lahare durchforstet die Landschaft als Mount St. Helens 1980 ausbrach. [Galerie: die unglaublichen Eruption des Mount St. Helens]

Die Kaskadevulkane rülpsen und Rauchen wegen einer Kollision zwischen zwei tektonischen Platten – die Stücke der Kruste, verlagern und gleiten auf der Erdoberfläche. Eine Platte, die Juan de Fuca, ist nach Osten verschieben und absteigend unter den westwärts bewegenden nordamerikanischen Platte. Diese Kollision zwischen den beiden Platten nennt man eine Subduktionszone.

Subduktionszonen Geburt Vulkane, weil die sinkende Kruste nass ist – es hat an der Unterseite des Ozeans einweichen schon seit Millionen von Jahren. Als die Juan de Fuca Plate Zoll nach unten, die Temperatur und Druck auf die Platte steigt verändern sich die Felsen in die abtauchende Kruste. Wasser in Mineralien in den Felsen gesperrt entweicht als die Hitze und Druck zu erhöhen, und das Wasser steigt langsam in Richtung der Oberfläche. Zugabe von ein wenig Wasser auf den Felsen oberhalb der Subduktionszone, senkt ihr Schmelzpunkt, Magma zu schaffen.

Magnetische magma

Im Jahr 2006 Forscher Maßen Variationen in magnetische und elektrische Felder unter Mount Rainier zu sehen, wie dieser Prozess der Subduktion feeds Magma zu Washingtons Vulkane, magnetische und elektrische Leitfähigkeit schwankt mit Änderungen in unterirdischen geologischen Strukturen und Wasser und geschmolzenen Felsen zeigen sich besonders deutlich bei dieser Methode sagte Lead Studienautor Shane McGary, Geophysiker am College of New Jersey in Ewing. Eine seismische Studie zur gleichen Zeit wie die Magentotelluric-Umfrage dazu beigetragen, die Forscher die Grenzen zwischen festen und flüssigen Gestein zu lösen.

Die Ergebnisse beleuchten klar die Strecke geschmolzenen Felsen nehmen aus ihren unterirdischen Geburtsort in der Subduktionszone, die Magmakammer unter Mount Rainier. [Große Blasten: 10 zerstörerischsten Vulkane der Geschichte]

"Das auffälligste ist, dass wir die Platte Oberfläche Weg deutlich sehen kann," sagte McGary der Ergebnisse.

Hier ist, wie Mount Rainer Magma bildet, so die Studie. Wasser entweicht aus der Spitze der Juan de Fuca-Platte etwa 50 Meilen (80 Kilometer) unterhalb des Vulkans. Flüssigkeiten kommen und schmelzen in den darüberliegenden Felsen auslösen, und diese Mischung aus Wasser und Magma steigt wie ein Aufzug direkt auf die Oberfläche. (Wasser herausgedrückt in geringeren Tiefen von 25 Meilen (40 km) fährt über und schließt sich das aufsteigende Mischung).

Aus unbekannten Gründen ist der Aufzugsschacht an der Küstenseite nicht direkt unter dem Vulkan Mount Rainier. Innerhalb von 12 Meilen (20 km) von der Erdoberfläche verschiebt der Magma-Matsch ostwärts in Richtung Mount Rainier.

"Ich glaube nicht, jemand weiß, warum Vulkane nicht direkt über [die steigenden Magma] bilden, aber dies scheint die Charakteristik der Subduktionszonen," McGary sagte.

Auf der Suche nach Tiefe

Bald können jedoch Wissenschaftler lösen das Rätsel der Geschehnisse mit dem wechselnden Magma.

In diesem Sommer unterstützt eine Horde von Freiwilligen Forscher kleine Explosionen auf der ganzen Mount St. Helens anzurechnen, in die Tiefe des Vulkans Peer. Die Explosionen sind viel kleiner als das Erdbeben, die rock Vulkans täglich, und keine Gefahr der Anrechnung einer Eruption, nach Ansicht der Projektwissenschaftler zu präsentieren.

Die Energie von den Explosionen wird auf Tausenden von tragbaren Seismometern oder Erdbeben Monitore, gelegt von Freiwilligen aufgezeichnet werden. Das Experiment wird das klarste Bild noch der Geologie unter Mount St. Helens bieten. Die Explosionen sind Teil einer $ 3 Millionen, mehrjährige Projekt namens iMUSH, für Imaging Magma unter St. Helens.

"Wir von der Studie denn wir eine genaue Vorstellung haben davon, was in der oberen Kruste [unter Mount St. Helens] geschieht, aber wir hatten Schwierigkeiten suchen Sie tiefer," sagte John Vidale, Direktor der Universität von Washington ansässige Pacific Northwest seismische Netzwerk und einer der Führer des Projekts. "Dies wird uns sagen, wo die Wege des Magmas sind und die geologischen Strukturen, durch die sie sich bewegen."

Neben der temporären Seismometer Wissenschaftler erweitert das permanente seismische offenes Netz am Vulkan und eine magnetische und elektrische Umfrage sogar größer als der Mount-Rainier-Experiment durchzuführen.

Das übergeordnete Ziel ist es, Mount St. Helens tiefen Sonde und sehen, wie der Vulkan mit seinen Nachbarn verbunden. Zum Beispiel bündeln seine Magma in einem riesigen unterirdischen Reservoir, die mit Mount Rainier und Mount Adams verbindet? Oder hat jeder Vulkan seinen eigenen Versorgung? Und steigt die geschmolzene Gestein stoßweise, oder gibt es ein schneller Weg an die Oberfläche?

"Wir wissen, gibt es Magma unterhalb dieser Vulkane, aber wenn wir die Quelle Bild und die Beziehung zwischen ihnen zu verstehen, es könnten uns wichtige Dinge über dieses Gebiet", sagte Adam Schultz, Geophysiker an der Oregon State University in Corvallis, der auch helfen führen das Projekt.

Die Antworten helfen auch Forscher verstehen, wie Vulkane ihren Panzern nach Eruptionen zu füllen. Anfang dieses Jahres angekündigt des U.S. Geological Survey, dass Mount St. Helens Anzeichen zeigte von langsam wieder mit Magma füllt.

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