Die Quelle des aktivsten Vulkans der Welt könnte endlich bestimmt werden

Der Vulkan Kīlauea auf Hawaii gilt als der aktivste Vulkan der Welt, aber wir wissen immer noch nicht genau, wie er entstanden ist.

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der ursprüngliche Uterus des Magmas mehr als 90 Kilometer unterhalb des Hotspots liegt. während die vorherige Studien Sie fanden zwei flache Magmakammern unter Kīlauea, die nicht groß genug waren, um all das flüssige Gestein zu erklären, das dieser Vulkan ausstieß.

größeres Zimmer, etwa 11 Kilometer (6,8 Meilen) wurde 2014 mit seismischen Wellen entdeckt, aber es scheint jetzt, dass die ursprüngliche Magmakammer in größerer Tiefe liegt.

Eine neue Analyse zerbrochener Fragmente uralten magmatischen Gesteins, die von der Südostseite der Big Island ausgebaggert wurden, zeigt, dass Kīlauea aus einem etwa 100 Kilometer tiefen Körper aus vulkanischem Material entstanden ist.

irgendwann dazwischen Vor 210.000 und 280.000 Jahren, verschob sich die pazifische tektonische Platte und eine Magmasäule stieß nach oben ins Meer. Wenn die heiße Flüssigkeit der Rohre abkühlt und sich verfestigt, bildet sie einen großen KlumpenSchilddie über die Wellen explodierte Vor etwa 100.000 Jahren.

So entstand Kīlauea, aber das ursprüngliche Gestein, das von diesem Hot Spot ausgeworfen wurde, ist sehr schwer zu finden, da es unter vielen Schichten neuerer Lava begraben ist. Die in der aktuellen Studie ausgebaggerten Eruptivgesteine ​​bieten einen beispiellosen Einblick in die tiefe und ferne Vergangenheit des Vulkans.

Früher wurde angenommen, dass der Vulkan Kīlauea aus hartem Gestein entstanden ist partielles Schmelzen von der Hitze des Hotspots.

Die neue Forschung fand jedoch keine Beweise für diese Hypothese. Es wurde festgestellt, dass die gesammelten Steine ​​eine Reihe von Seltenerdelementen enthalten, von denen Modelle zeigen, dass sie nur auf eine bestimmte Weise gebildet werden können.

Anstatt teilweise zu schmelzen, scheint sich der Vulkan Kīlauea ursprünglich durch ihn gebildet zu haben Mikrokristallisation. Dieser Ausdruck Beschreiben Die Bildung von Kristallen in tiefen Magmapfützen, die danach nicht mehr mit der restlichen Schmelze reagieren.

„Wir haben die Zusammensetzung dieser Proben durch experimentelle Arbeiten untersucht, die das Schmelzen von synthetischem Gestein bei hohen Temperaturen (> 1100 °C) und Drücken (> 3 Gigapascal) und die Verwendung einer neuartigen Methode zur Modellierung der Konzentrationen von Seltenerdelementen umfassten.“ Die Hauptautorin, Geologin Laura Miller, erklärt von der Monash University, Australien.

„Wir fanden heraus, dass die Proben nur durch Granatkristallisation und -entfernung (Mikrokristallisation) gebildet werden konnten.“

Achat ist ein Kristall, der entstehen kann, wenn Magma hohen Drücken und Temperaturen mehr als 90 Kilometer unter der Erdkruste ausgesetzt wird. Die Tatsache, dass es existiert, um die Felsformation von Kīlauea zu erklären, weist darauf hin, dass die ursprüngliche Eruption aus ähnlichen Tiefen kam.

Oder vielleicht tiefer. Experimente zeigen, dass Granat in Tiefen von bis zu 150 Kilometern unter der Erdkruste kristallisieren kann.

Die ursprüngliche Quelle der Hawaii-Inseln ist vielleicht nicht so tief, aber die neuen Funde deuten darauf hin, dass die Leitungen von Kīlauea nicht so oberflächlich sind, wie wir einst dachten.

„Dies stellt die derzeitige Ansicht in Frage, dass die teilweise Kristallisation nur ein flacher Prozess ist, und weist darauf hin, dass die Entwicklung tiefer Magmakammern (> 90 km) ein wichtiges frühes Stadium bei der Geburt des hawaiianischen Vulkans ist“, sagt Müller.

Andere Vulkane anderswo auf der Welt, wie der Vesuv, zeigen ebenfalls Zeiten der Kristallbildung, die auf das Vorhandensein von „tief verwurzeltes langes Leben„Die Magma-Reservoire, die sich unter der Oberfläche verstecken.“ Die ursprüngliche Magmakammer von Kīlauea scheint jedoch viel tiefer zu sein als die meisten anderen.

Warum das so ist, bleibt bis heute ein Rätsel.

Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.