Jeloustounas Ruošiasi Išsiveržimui: Viršutinėje Magmos Kameroje Kritinis Tirpalo Tūris - Alternatyvus Vaizdas

Jeloustounas Ruošiasi Išsiveržimui: Viršutinėje Magmos Kameroje Kritinis Tirpalo Tūris - Alternatyvus Vaizdas
Jeloustounas Ruošiasi Išsiveržimui: Viršutinėje Magmos Kameroje Kritinis Tirpalo Tūris - Alternatyvus Vaizdas

Video: Jeloustounas Ruošiasi Išsiveržimui: Viršutinėje Magmos Kameroje Kritinis Tirpalo Tūris - Alternatyvus Vaizdas

Video: Jeloustounas Ruošiasi Išsiveržimui: Viršutinėje Magmos Kameroje Kritinis Tirpalo Tūris - Alternatyvus Vaizdas
Video: Lavos upė, ugnikalnio Tolbačiko išsiveržimas 2024, Gegužė
Anonim

2018 m. Vasario 16 d. Seisminiai jutikliai Montanoje (Bozemano sritis) užfiksavo keistą seisminį įvykį, kuris įvyko arba vietoje, arba Jeloustouno nacionaliniame parke, esančiame šiek tiek į pietus:

Image
Image

- „Salik.biz“

JAV geologijos tarnyba apie šią akimirką tylėjo, tarsi tą dieną Kalderoje nieko neatsitiktų.

Sausio 17 d. Tas pats jutiklis Bozemane pagamino šį paveikslėlį:

Image
Image

Ką reiškia šis paveikslas? Einame į išteklių archyvą, atidarome to paties jutiklio duomenis 2017 m. Birželio 14 d., Kai Jeloustoune buvo stipriausias praėjusių metų žemės drebėjimas. Mes žiūrime:

Image
Image

Paveikslėlyje parodytas pranešimas apie 4,4 balo žemės drebėjimą netoli Vakarų Jeloustouno birželio 15 d. (JAV tuo metu jis buvo 14-as, kaip ant jutiklio). Palyginę 17/14/18 ir 18/18/18 duomenis, padarėme išvadą, kad vasario mėn. Kalderoje įvyko ne mažiau (jei ne daugiau) stiprus žemės drebėjimas nei praėjusių metų vasarą. Tai yra, žemės drebėjimas yra apie 5,0 pagal Richterio skalę.

Reklaminis vaizdo įrašas:

Kodėl mes žiūrime į jutiklius Bozemane, o ne jutiklius, esančius tiesiai kalderoje?

Image
Image

Yra gerai žinoma paslauga isthisthingon.org, kuri jutiklių rodmenis visuomenei gali pateikti tiesiogiai Jeloustouno valstijoje. Teoriškai ši paslauga būtų ideali. Tačiau, atsižvelgiant į tam tikrą USGS susidomėjimą Jeloustouno, būtų naivu manyti, kad ten esantys jutikliai rodo tiesą, tik tiesą ir tik tiesą.

Daug patikimiau seismometrų rodmenis prižiūrėti tam tikru atstumu nuo kalderos - jie nenuvertins rodmenų ir jų neištaisys. isthisthingon.org taip pat yra labai naudingas, nes jis pateikia tik vaizdinę to, kas vyksta, topologiją, tai yra, tiksliai parodo, pagal kurį iš jutiklių žemės drebėjimai vyksta dažniausiai.

Tačiau niekas neslepia topologijos: pagal USGS, pirmojo sukrėtimo vieta buvo ta pati Maple Creek sritis, kur vasarą įvyko žemės drebėjimas. Ir jei žemės drebėjimų plotas yra tas pats, jei jų stiprumas taip pat greičiausiai yra tas pats, tikriausiai prasminga prisiminti 2017 m. Birželio 14-15 d. Jeloustone vykusį vasaros žemės drebėjimą. Kas ten buvo neįprasta?

Vasaros žemės drebėjimas Jeloustouno mieste 2017 m. Birželio 14-15 d. Bus prisimenamas kitomis akimirkomis.

Pirmiausia sąžiningi vaikinai iš JAV geologijos tarnybos pirmiausia parašė, kad yra 5,0 balo, po to pranešimas buvo pašalintas iš svetainės ir parašytas 4.4 punktas.

Antra, po šio žemės drebėjimo Jeloustoune prasidėjo vadinamasis Maple Creek spiečius, kurio tūkstančiai buvo oficialiai pripažinti drebėjimais ir kuris išnyko tik iki 2017 m. Lapkričio mėn.

Trečia, žemės drebėjimo išvakarėse ir iškart po jo NASA stratosferos observatorija, infraraudonųjų spindulių teleskopas, pritvirtintas prie „Boeing 747SP“, buvo pakiltas į orą. Nuo birželio 12 d. Jis skrido per kalderą ratu ir ką nors fotografavo. Kažkas labai karšto, geriausiai matomas infraraudonųjų spindulių šviesoje

Deja, tai, kas buvo matyti iš observatorijos, nebuvo parodyta visuomenei.

Dabar, atnaujindami 2017 metų vasaros įvykius, grįžkime prie to, kas vyksta Jeloustoune. Ir dabar, atrodo, yra intensyvus žemės drebėjimų spiečius, kurio epicentrai yra 5–8 kilometrų gylyje ir su retais gilesniais židiniais - 10–15 kilometrų:

Image
Image

Mes nepateikiame visos kalderos veiklos po vasario 16 dienos. Oficialiais USGS duomenimis, spiečius artėja prie 200 žemės drebėjimų ir toliau auga. Nors tikrasis dalykas ten yra daug įdomesnis ir vasario 17-ąją buvo sukaupta 200 aftershocks, nors JAV geologijos tarnyba dėl tam tikrų priežasčių apie šį faktą nutyli.

Čia pateikiamos spektrogramos, gautos iš jutiklių, įrengtų Bakerio kalno ir Kraterio ežero vietose, esančiose žymiai į vakarus nuo kalderos, duomenų:

Image
Image

Spektrogramos yra trimatis seisminių įvykių grafinis ekranas, kurio spalva yra trečioji dimensija. Horizontalioje skalėje rodomas seisminės bangos judėjimo laikas, jos vertikalus dažnis ir spalva - intensyvumas. Taigi iš paveikslo matyti, kad daugiau nei penkiasdešimt mažų seisminių bangų iš kalderos pusės atkeliavo tik vasario 17 d., Bangos buvo tokios dažnos, tarsi vandenyje būtų kokių nors bangelių. Ir tai tikrai atrodo kaip banguoti. Deja, Vajomingo ir Jutos valstijų gyventojams, šis pulsavimas yra ne vandens ežero paviršiuje, o magmos ežero, augančio po Maple Creek, paviršiuje.

Kadangi Montanos gyventojai nėra visi kvaili ir žmonės išreiškia susirūpinimą, vasario 19 d. USGS paskelbė skubią raminančią žinią, kurią pasirašė vietiniai seismologiniai nušvitę žmonės - Mike'as Lenkija, USGS tyrinėjimo geofizikas ir Jamie Farrell, Jutos universiteto docentas ir YVO vyresnysis seismologas. Taigi vertimas:

Dabartinis seisminis Jeloustouno spiečius - ką tai reiškia?

Per pastarąsias kelias dienas Jeloustove tęsėsi žemės drebėjimas. Iš karto norime pastebėti, kad šiuo metu Jeloustouno mieste nėra ugnikalnių veiklos. Tai tik dar vienas nedidelis spiečius, šiuo metu turintis daugiau nei 200 drebėjimų (nuo vasario 18 d.), Užfiksuotas 13 km (8 mylių) aikštėje į šiaurės rytus nuo Vakarų Jeloustouno, Montanoje. Be to, iš tikrųjų žemės drebėjimų yra kur kas daugiau, tačiau USGS nepaiso jų, kad juos būtų galima apgyvendinti dėl ypač mažo masto.

Spiečio epicentras iš esmės sutampa su Maple Creek spiečiaus epicentru, kuris įvyko praėjusią vasarą ir suskaičiavo 2400 žemės drebėjimų 2017 m. Birželio – rugsėjo mėn. Tiesą sakant, dabartinis spiečius gali būti tiesiog „Maple Creek“spiečiaus pratęsimas, atsižvelgiant į sporadinį seisminį šios teritorijos vystymąsi per pastaruosius keletą mėnesių.

Seismiškumo, susijusio su dabartiniu spiečiumi (raudoni apskritimai), vaizdas iš arti, palyginti su 2017 metų Maple Creek spiečiaus vietomis (pilkieji apskritimai). YMC yra arčiausia seisminė stotis epicentrui
Seismiškumo, susijusio su dabartiniu spiečiumi (raudoni apskritimai), vaizdas iš arti, palyginti su 2017 metų Maple Creek spiečiaus vietomis (pilkieji apskritimai). YMC yra arčiausia seisminė stotis epicentrui

Seismiškumo, susijusio su dabartiniu spiečiumi (raudoni apskritimai), vaizdas iš arti, palyginti su 2017 metų Maple Creek spiečiaus vietomis (pilkieji apskritimai). YMC yra arčiausia seisminė stotis epicentrui.

Dabartinis spiečius prasidėjo vasario 8 d., Po keletą mažų įvykių, vykstančių vieną ar du kartus per dieną. Tačiau jau vasario 15 d. Buvo pastebėtas pastebimas seismiškumas ir jo mastai. Vasario 18 dienos naktį didžiausias žemės drebėjimas spiečiuje buvo 2,9 balo. Visi jie yra maždaug 8 km (5 mi) atstumu nuo paviršiaus.

Kas lemia šį spiečiaus seismiškumą? Ir kodėl ši Jeloustouno nacionalinio parko dalis visada mato tokius įvykius? Tai nekelia nerimo, jei pažvelgsite į viską istoriškai. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodytas Jeloustouno žemės drebėjimų nuo 1973 iki 2017 metų žemėlapis. Raudoni apskritimai yra visi žemės drebėjimai, o mėlyni apskritimai yra žemės drebėjimai, kurie buvo spiečių dalis.

Image
Image

Taigi Jutos universiteto seismografai, atsakingi už seisminį stebėjimą Jeloustouno regione, rodo, kad ši sritis yra tiesiog seisminis šaltinis.

Spiečiai atspindi streso pokyčius, atsirandančius dėl nedidelių gedimų po paviršiumi. Paprastai juos sukelia du procesai: didelio masto tektoninės jėgos ir slėgio pokyčiai po paviršiumi dėl skysčių (magmos, vandens ir (arba) dujų) kaupimosi ir (arba) ištraukimo.

Dabartinio spiečio apimtis priklauso nuo abiejų procesų. Didžiausią istorinį žemės drebėjimą regione, 1957 m. Įvykį M7.3 Hebgeno ežeras, sukėlė žemyninės dalies deformacijos, vakarinėms JAV tolstant nuo rytų, todėl pasikeitė daugelio regiono topografija. Bet mes taip pat žinome, kad po paviršiumi yra nepaprastai daug skysčių, įskaitant hidroterminį vandenį ir dujas, kurie išsidėstę netoliese esančiame Noriso geizerio baseine - šilčiausiuose šiltinimo regionuose Jeloustouno nacionaliniame parke!

Šiuolaikiniai ir praeities žemės drebėjimai atspindi regiono geologiją, kurioje yra daugybė gedimų, taip pat skysčiai, kurie nuolat juda po paviršiumi. Šis esamų gedimų ir skysčių migracijos derinys ir tai, kad šis regionas greičiausiai vis dar „jaučia“1959 m. Žemės drebėjimo patiriamus streso padarinius, prisideda prie šios vietovės virsmo seismiškumo ir aktyvumo židiniu.

Nors tai gali skambėti nerimą keliančiai, dabartinis seismiškumas yra palyginti silpnas ir iš tikrųjų reiškia galimybę sužinoti daugiau apie Jeloustouną. Tai įvyksta pokyčių laikais, kai mokslininkai gali kurti, išbandyti ir patobulinti savo modelius, kaip veikia Jeloustouno vulkaninė sistema. Ankstesni seisminiai spiečiai, tokie kaip 2004, 2009 ir 2010 m., Leido įžvelgti naują kalderos sistemos elgesį. Tikimės išplėsti šias žinias atlikdami būsimas seismiškumo analizes 2017 ir 2018 m.

Štai nuostabi ir linksma istorija. Tai šiek tiek prieštarauja oficialiai USGS istorijai, įvykusiai „mažiau nei 200 žemės drebėjimų“vasario 21 d., Tačiau akademikai viską paaiškino - jie neatsižvelgia į smulkmeną. Bet koks mažas yra žemės drebėjimas, kurio stiprumas mažesnis nei 1,0?

Žemiau pateikiame linksmą Richterio skalės TNT ekvivalento interpretaciją:

Image
Image

Taigi skalė leidžia pavaizduoti tai, kas vyksta kalderoje, ne skaičių, o vaizdiškai. 1-2 taškai - tai bomba iš Antrojo pasaulinio karo, kalibras 50-500 kg. 3–4 balai - tai yra MOAB ar net FOAB - visų bombų motina ir tėvas. 4-5 balai - tai jau branduolinis ginklas, kuris tarsi laikas nuo laiko sprogsta kalderoje.

Jei kažkas sprogs kažkur 5 kilometrus po žeme su 50 kg sveriančios bombos jėga - tai, be abejo, nebus seisminis įvykis, kurį kažkas pastebės, bet jei 50 kg bomba sprogs kas minutę gylyje, ir visa tai vyksta atsižvelgiant į sprogimų bombas, sveriančias 10–20 tonų, ir po maždaug 20 kt sprogimo (viena Hirosima) …

Image
Image

… turbūt nieko negalima ignoruoti, ką greičiausiai daro oficialūs seismologai.

Nepaisant to, 1500 seisminių įvykių per savaitę gali atkreipti nereikalingą dėmesį į kalderą. Todėl pareigūnai viską sako teisingai: 50 kilogramų TNT yra niekas, nereikia jaudintis. Ir kad Montanos valstijos žmonės dar mažiau jaudintųsi, jiems buvo pateiktas svarstymo kontūro žemėlapis, kuriame jie pažymėdavo žemės drebėjimus 50 metų ir nukreipdavo savo mąstymą į pagrindinę kryptį: viskas gerai, toje pačioje vietoje jis nuolat bailus.

Tačiau yra dar viena šio balo kortelė. Tiksliau, gana grubus 3D modelis, iliustruojantis „Maple Creek“lovą, einančią po paviršiumi:

Kaip matote iš šio vaizdo įrašo, magmos kamera po kaldera yra triguba, susidedanti iš eilės mažėjančio lygio. Jų yra tik trys:

Image
Image

Paveikslas ir vaizdo demonstracija yra pagrįsti 2014 m. Seisminių bangų praeinamumo po paviršių Kalderos regione tyrimu. Tai yra tarsi didžiulis tektoninis ultragarso aparatas.

Image
Image

Iš tokio tyrimo neįmanoma gauti daug informacijos, vis dėlto Juta nuo 2017 m. Vasaros yra visiškai aišku, kad pagal Maple Creek yra paviršutiniškiausio magmos rezervuaro kupolas.

Gilesnis rezervuaras išplečiamas veikiant slėgiui, magma ieško savo kelio į paviršių, o radusi gedimą ir jį užpildžius, šioje vietoje pirmiausia įvyksta 4–6 balų žemės drebėjimas, kai spaudžianti magma smarkiai išstumia bazalto uolienas. Tuomet naujoji sistema stabilizuojasi ir sukuria tos ar kitos jėgos spiečius. Būtent šis procesas atsispindi žemės drebėjimų Kalderoje 1973– 2018 m.

Tačiau „Maple Creek“spiečiaus atveju mes jau turime kažką visiškai skirtingo. Būtent: du spiečiai toje pačioje vietoje!

Image
Image

T. y., Magma keliauja į paviršių Maple Creek regiono kryptimi ir randa pakeliui silpniausią uolieną. Šiandien magma jau yra daug arčiau paviršiaus nei vasarą, nes daugiau nei 4,0 balų žemės drebėjimai tiksliai rodo magmos pažangą, sukuriant naują kanalą.

Antras dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra negilių žemės drebėjimų gylis, į kurį USGS šviesuoliai siūlo nekreipti dėmesio. Pažvelgus į figūrą ir pažiūrėjus į USGS duomenis apie dabartinio spiečiaus gylį, tampa akivaizdu, KUR vyksta judėjimas:

Image
Image

Taigi, pagrindiniai žemės drebėjimai Kalderoje dabar kyla viršutiniame magmos rezervuare, esančiame 5–15 kilometrų gylyje.

Visų laikraščių dėmesys atkreiptas į žemės drebėjimus, kurių jėga didesnė nei 4,0, todėl visi nepaiso „smulkmenos“- sprogsta 10 tonų bombų. Tačiau būtent šie maži žemės drebėjimai rodo neišvengiamą katastrofos artėjimą. Galbūt tai jau įsibėgėja.

Neįmanoma pažvelgti į žemės plutos vidų ir pamatyti, kas vyksta mūsų akimis, tačiau vienintelis logiškas didelių žemės drebėjimų, viršijančių 4,0, paaiškinimas būtų magmos judėjimas į paviršių, kuris atsiranda trūkčiojimuose. Kai kur uoloje atsirado įtrūkimas, kai kur slėgis padidėjo - ir magma ten puolė garsiai suduždama, sutraiškydama viską su 20 ar daugiau tonų sprogimo jėga. Bet kas toliau dreba po to? Magma?

Priešingai nei vaizdo įrašai apie ugnikalnius ir laikraščių terminai, pavyzdžiui, „magmos ežerai“, pagrįstos masinės iliuzijos, žmonės įsivaizduoja, kad po žeme tikrai yra kažkoks „rezervuaras“, kuriame magma išsipurvina kaip karšta nafta barelyje. Tiesą sakant, taip nėra. Magma kamera (paviršius) skyriuje atrodo taip:

Image
Image

Kitaip tariant, rezervuaras yra ugniai atsparių uolienų kalnas, susmulkintas į gabalus, užpildytas uoliena lydyto būvio. O kai lydalas tampa daugiau kaip 50 procentų, prasideda išsiveržimas.

Oficialiais 2014 m. Duomenimis, viršutinėje magmos kameroje lydymosi temperatūra buvo ne didesnė kaip 15 proc. Negalime nei paneigti, nei patvirtinti šios informacijos. Gal tiesa buvo 15%, o gal 25% ar tik 5%.

Neatsitiktinai aukščiau paminėjome ne tik kai kuriuos duomenis apie kai kuriuos Vašingtono valstijos kaimynystėje su kaldera esančius seismografus. Mes pateikėme NEĮSKIRTĄ spektrogramą, tai yra, kompiuteriu modeliuotą brėžinį, pagrįstą daugelio seismometrų rodmenimis. Ir šiame paveiksle ne tik „privatūs žemės drebėjimai“, bet ir tikros bangos. Šių dažnių yra labai daug.

Panašias spektrogramas reguliariai ir sąžiningai rodo UNAVCO tarnyba, tiesiogiai dalyvaujanti kalderos stebėjime:

Image
Image

Išvada iš tokio nedidelio žemės drebėjimo dažnio yra labai bloga, nes tik klampus skystis gali sukelti tokias dalines, mažas, tęstines vibracijas. Kieta uola negali taip judėti.

Jei iš sunkvežimio galinės dalies užpilsite kalną skaldos, po poros minučių net dulkės nusės ten, akmenys nustos riedėti. Bet jei ši skalda bus pilama į vandenį, bangos ant ežero vaikščios valandą. Jei ežeras pagamintas ne iš vandens, o labiau klampus, pavyzdžiui, aliejaus ežeras, jaudulys bus iki dienos.

Uola magmos rezervuare elgiasi panašiai. Jei vyrauja kietos uolienos, tirpstančios bangos akimirksniu užgęsta. Bet jei daug tirpsta, banga išsilaikys labai ilgai, sukeldama tą patį nenutrūkstamą spiečius.

Ir jei pamatysime šį spiečius Jeloustouno valstijoje, jei pamatysime, kad magma viršutiniame rezervuare elgiasi ne kaip su akmenų krūva, o kaip su skysčiu, - atrodo, kad kritinė linija 50% ten esančios skystos uolienos jau praėjo arba yra labai arti. O tai reiškia, kad išsiveržimas gali prasidėti bet kuriuo metu.