De bron van ’s werelds meest actieve vulkaan kan eindelijk worden bepaald

De vulkaan Kīlauea op Hawaï zou de meest actieve vulkaan ter wereld zijn, maar we weten nog steeds niet echt hoe hij is ontstaan.

Nieuw onderzoek suggereert dat de oorspronkelijke baarmoeder van het magma meer dan 90 kilometer onder de hotspot ligt. terwijl de vorige studies Ze vonden twee ondiepe magmakamers onder Kīlauea, die niet groot genoeg waren om al het vloeibare gesteente te verklaren dat deze vulkaan uitstraalde.

grotere kamer, ongeveer 11 kilometer (6,8 mijl), werd in 2014 gedetecteerd met seismische golven, maar het lijkt er nu op dat de oorspronkelijke magmakamer op grotere diepte ligt.

Een nieuwe analyse van gebroken fragmenten van oud stollingsgesteente, opgebaggerd vanaf de zuidoostkant van het Grote Eiland, geeft aan dat Kīlauea werd geboren uit een lichaam van vulkanisch materiaal van ongeveer 100 kilometer diep.

ergens tussenin 210.000 en 280.000 jaar geleden, verschoof de tektonische plaat in de Stille Oceaan en een kolom magma stuwde omhoog de zee in. Wanneer de hete vloeistof van de leidingen afkoelt en stolt, vormt het een grote klontschilddat explodeerde over de golven Ongeveer 100.000 jaar geleden.

Zo ontstond Kīlauea, maar het originele gesteente dat uit deze hot spot is uitgestoten, is erg moeilijk te vinden, omdat het begraven ligt onder vele lagen nieuwere lava. De stollingsgesteenten die in de huidige studie zijn uitgebaggerd, bieden een ongekende blik in het diepe en verre verleden van de vulkaan.

Eerder werd aangenomen dat de vulkaan Kīlauea is ontstaan ​​door hard gesteente gedeeltelijk smelten van de hitte van de hotspot.

Het nieuwe onderzoek vond echter geen bewijs om deze hypothese te ondersteunen. De verzamelde rotsen bleken een reeks zeldzame aardelementen te bevatten waarvan modellen aangeven dat ze maar op één specifieke manier kunnen worden gevormd.

In plaats van gedeeltelijk te smelten, lijkt het erop dat de vulkaan Kīlauea er oorspronkelijk doorheen is gevormd microkristallisatie. Deze uitdrukking Beschrijven De vorming van kristallen in diepe poelen van magma, die daarna niet reageren met de resterende smelt.

“We hebben de samenstelling van deze monsters onderzocht door middel van experimenteel werk, waaronder het smelten van synthetische rotsen bij hoge temperaturen (> 1100 ° C) en drukken (> 3 gigapascal), en met behulp van een nieuwe methode voor het modelleren van de concentraties van zeldzame aardelementen,” Hoofdauteur, geoloog Laura Miller legt uit: van Monash University, Australië.

“We ontdekten dat de monsters alleen konden worden gevormd door kristallisatie en verwijdering van granaat (microkristallisatie).”

Agaat is een kristal dat kan ontstaan ​​wanneer magma wordt blootgesteld aan hoge drukken en temperaturen van meer dan 90 kilometer onder de aardkorst. Het feit dat het bestaat om de rotsformatie van Kīlauea te verklaren, geeft aan dat de oorspronkelijke uitbarsting van vergelijkbare diepten kwam.

Of misschien dieper. Experimenten tonen aan dat granaat kan kristalliseren tot een diepte van 150 kilometer onder de aardkorst.

De oorspronkelijke bron van de Hawaiiaanse eilanden is misschien niet zo diep, maar de nieuwe bevindingen suggereren dat het sanitair van Kīlauea niet zo oppervlakkig is als we ooit dachten.

“Dit daagt de huidige opvatting uit dat gedeeltelijke kristallisatie slechts een oppervlakkig proces is en geeft aan dat de ontwikkeling van een diepe magmakamer (>90 km) een belangrijk vroeg stadium is in de geboorte van de Hawaiiaanse vulkaan,” Miller zegt:.

Andere vulkanen elders in de wereld, zoals de Vesuvius, vertonen ook tijden van kristalvorming die wijzen op de aanwezigheid van “diepgeworteld lang leven“De magmareservoirs die zich onder het oppervlak verbergen. De oorspronkelijke Kīlauea-magmakamer lijkt echter veel dieper te zijn dan de meeste.

Waarom dit tot nu toe een mysterie blijft.

De studie is gepubliceerd in Natuurcommunicatie.