Vulkaniske superudbrud er millioner af år undervejs – efterfulgt af hurtig stigning, finder forskerne

Forskere ved University of Bristol og Scottish Universities Environmental Research Center har opdaget, at superudbrud opstår, når enorme ophobninger af magma dybt i jordskorpen, dannet over millioner af år, bevæger sig hurtigt til overfladen og forstyrrer allerede eksisterende sten.

Ved hjælp af en model for jordskorpestrømning var et internationalt hold af videnskabsmænd i stand til at vise, at allerede eksisterende plutoner - en krop af påtrængende sten lavet af størknet magna eller lava - blev dannet over et par millioner år forud for fire kendte gigantiske superudbrud, og at forstyrrelsen af ​​disse plutoner af nyligt anbragte magmaer skete ekstraordinært hurtigt. Mens magmaen, der leverer superudbrud, finder sted over en længere periode, forstyrrer magmaen skorpen og bryder derefter ud i løbet af blot et par årtier.

Resultaterne, offentliggjort i dag i Nature , forklar disse ekstreme forskelle i tidsintervaller for magmagenerering og udbrud ved strømning af varm, men fast skorpe som reaktion på magmaens opstigning, hvilket tegner sig for uhyppigheden af ​​disse udbrud og deres enorme volumener.

Professor Steve Sparks fra Bristol's School of Earth Sciences forklarede:"Længden af ​​plutoniske og beslægtede vulkanske systemer står i kontrast til korte tidsskalaer til at samle lavvandede magmakamre forud for store udbrud af smeltet sten. Krystaller dannet af tidligere magmapulser, medført i udbrud af magmaer. opbevares ved temperaturer nær eller under solidus i lange perioder før udbrud og har almindeligvis meget kort ophold i værtsmagmaer i blot årtier eller mindre."

Denne undersøgelse sår tvivl om fortolkningen af ​​langvarig opbevaring af gamle krystaller ved temperaturer, der er høje nok til, at nogle smeltede bjergarter kan være til stede, og indikerer krystallerne, der stammer fra tidligere anbragte og fuldstændigt størknede plutoner (granitter).

Forskere har vidst, at vulkanske superudbrud udstøder krystaller, der stammer fra ældre bjergarter. Men før dette blev de almindeligt anset for at være opstået i varme miljøer over stenens smeltepunkter. Tidligere undersøgelser, der viser, at magmakamrene til superudbrud dannes meget hurtigt, men der var ingen overbevisende forklaring på denne hurtige proces. Mens modellering antydede, at supervulkanudbrud skulle forudgås af meget lange perioder med anbringelse af granitpluton i den øvre skorpe, manglede beviser for denne slutning stort set.

Prof Sparks tilføjede:"Ved at studere alderen og karakteren af ​​de små krystaller, der er udbrudt med smeltet sten, kan vi hjælpe med at forstå, hvordan sådanne udbrud sker.

"Forskningen giver et fremskridt i forståelsen af ​​de geologiske omstændigheder, der gør det muligt for superudbrud at finde sted. Dette vil hjælpe med at identificere vulkaner, der har potentiale for fremtidige superudbrud."

Sådanne udbrud er meget sjældne, og Bristol-forskere vurderer, at kun én af disse typer udbrud forekommer på jorden hvert 20.000 år. Sådanne udbrud er dog yderst ødelæggende lokalt og kan skabe alvorlige klimaændringer på globalt plan, som ville have katastrofale konsekvenser.

"Tidsskalaer for plutonvækst, magmakammerdannelse og superudbrud" er udgivet i Nature . + Udforsk yderligere

Vulkaner fodret af "grøde"-reservoirer i stedet for smeltede magmakamre