stringtranslate.com

Супервулкан

Карта мира известных вулканов VEI 7 и VEI 8
  VEI 8 (супервулканы)
  ВЭИ 7

Супервулкан — это вулкан , извержение которого имело индекс вулканической эксплозивности (VEI) 8, [1] самое большое зарегистрированное значение индекса. Это означает, что объем отложений для такого извержения превышает 1000 кубических километров (240 кубических миль). [2]

Расположение горячей точки Йеллоустоун с течением времени. Цифры указывают миллионы лет до настоящего времени.
Спутниковый снимок озера Тоба , места извержения VEI 8, произошедшего около 75 000 лет назад.
Поперечный разрез кальдеры Лонг-Вэлли

Супервулканы возникают, когда магма в мантии поднимается в кору , но не может прорваться через нее. Давление нарастает в большом и растущем бассейне магмы до тех пор, пока кора не может сдержать давление и не разрывается. Это может происходить в горячих точках (например, Йеллоустонская кальдера ) или в зонах субдукции (например, Тоба ). [3] [4]

Супервулканические извержения большого объема также часто связаны с крупными магматическими провинциями , которые могут покрывать огромные площади лавой и вулканическим пеплом . Они могут вызывать долгосрочные изменения климата (например, запуск небольшого ледникового периода ) и угрожать видам вымиранием . Извержение Оруануи новозеландского вулкана Таупо (около 25 600 лет назад) было последним в мире извержением VEI-8. [5]

Терминология

Термин «супервулкан» впервые был использован в вулканическом контексте в 1949 году. [6] [7] [примечание 1] Его истоки лежат в научных дебатах начала 20-го века о геологической истории и особенностях вулканического региона Три Сестры в Орегоне в Соединенных Штатах. В 1925 году Эдвин Т. Ходж предположил, что в этом регионе существовал очень большой вулкан, который он назвал гора Малтнома . [примечание 2] Он считал, что несколько пиков в районе Трех Сестер были остатками горы Малтнома после того, как она была в значительной степени разрушена сильными вулканическими взрывами, подобно горе Мазама . [9] В своей книге 1948 года «Древние вулканы Орегона » вулканолог Хауэл Уильямс проигнорировал возможное существование горы Малтнома, но в 1949 году другой вулканолог, Ф. М. Байерс-младший, рецензировал книгу, и в рецензии Байерс называет гору Малтнома «супервулканом». [10] [11]

Более чем через пятьдесят лет после публикации обзора Байерса термин «супервулкан» был популяризирован научно-популярной телевизионной программой BBC «Горизонт» в 2000 году, имея в виду извержения, которые производят чрезвычайно большое количество выбросов . [12] [13]

Термин «мегакальдера» иногда используется для обозначения кальдерных супервулканов, таких как комплекс мегакальдеры реки Блейк в зеленокаменном поясе Абитиби в Онтарио и Квебеке , Канада. [14]

Хотя не существует четко определенного минимального размера взрыва для «супервулкана», существует по крайней мере два типа вулканических извержений, которые были идентифицированы как супервулканы: крупные магматические провинции и массивные извержения. [15]

Крупные магматические провинции

Карта крупных магматических провинций базальтовых потопов по всему миру

Крупные магматические провинции, такие как Исландия , Сибирские траппы , Деканские траппы и плато Онтонг-Ява , представляют собой обширные регионы базальтов континентального масштаба, образовавшиеся в результате извержений базальтов . При образовании эти регионы часто занимают несколько тысяч квадратных километров и имеют объемы порядка миллионов кубических километров. В большинстве случаев лавы обычно откладываются в течение нескольких миллионов лет. Они выделяют большое количество газов.

Горячая точка Реюньон создала Деканские траппы около 66 миллионов лет назад, что совпало с мел-палеогеновым вымиранием . Научный консенсус заключается в том, что причиной вымирания был удар астероида , но вулканическая активность могла вызвать экологические стрессы у существующих видов вплоть до границы мела и палеогена . [16] Кроме того, крупнейшее событие извержения базальта (Сибирские траппы) произошло около 250 миллионов лет назад и совпало с крупнейшим массовым вымиранием в истории, пермско-триасовым вымиранием , хотя неизвестно, было ли оно единственной причиной вымирания.

Такие излияния не являются взрывными, хотя фонтаны лавы могут происходить. Многие вулканологи считают Исландию крупной магматической провинцией, которая в настоящее время формируется. Последнее крупное излияние произошло в 1783–84 годах из трещины Лаки , длина которой составляет около 40 км (25 миль). По оценкам , во время извержения было излито 14 км 3 (3,4 куб. мили) базальтовой лавы (VEI 4).

Площадь плато Онтонг-Ява составляет около 2 000 000 км2 ( 770 000 кв. миль), а до отделения плато Манихики и Хикуранги площадь провинции была как минимум на 50% больше .

Массивные взрывные извержения

Вулканические извержения классифицируются с использованием индекса вулканической эксплозивности . Это логарифмическая шкала , и увеличение числа VEI на единицу эквивалентно десятикратному увеличению объема извергнутого материала. Извержения VEI 7 или VEI 8 настолько мощные, что они часто образуют круглые кальдеры, а не конусы , поскольку нисходящий отток магмы заставляет вышележащую горную массу обрушиваться в пустую магматическую камеру под ней.

Известные суперизвержения

На основании неполной статистики было выявлено не менее 60 извержений VEI 8. [15] [17]

Медиа-изображение

Галерея

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Термин впервые был использован в «Завоевании мира» , путевых заметках Хелен Бриджмен 1925 года, где она описывала закат над Индийским океаном в Индонезии как перевернутый «супервулкан». [8]
  2. ↑ Последующие исследования доказали, что каждая вершина Трех Сестер образовалась независимо, и что гора Малтнома никогда не существовала. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ де Сильва, Шанака (2008). "Дуговой магматизм, кальдеры и супервулканы". Геология . 36 (8): 671. Bibcode :2008Geo....36..671D. doi : 10.1130/focus082008.1 .
  2. ^ "Вопросы о супервулканах". Программа по изучению вулканической опасности . Йеллоустонская вулканическая обсерватория USGS . 21 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 3 июля 2017 г. Получено 22 августа 2017 г.
  3. ^ Wotzlaw, Jörn-Frederik; Bindeman, Ilya N.; Watts, Kathryn E.; Schmitt, Axel K.; Caricchi, Luca; Schaltegger, Urs (сентябрь 2014 г.). «Связь между быстрым формированием магматического резервуара и механизмами запуска извержения в эволюционировавших супервулканах Йеллоустоунского типа». Geology . 42 (9): 807–810. Bibcode : 2014Geo....42..807W. doi : 10.1130/g35979.1. ISSN  1943-2682.
  4. ^ Бадд, Дэвид А.; Тролль, Валентин Р.; Диган, Фрэнсис М.; Джолис, Эстер М.; Смит, Виктория К.; Уайтхаус, Мартин Дж.; Харрис, Крис; Фреда, Кармела; Хилтон, Дэвид Р.; Халлдорссон, Сэмундур А.; Биндеман, Илья Н. (25 января 2017 г.). "Динамика магматического резервуара в кальдере Тоба, Индонезия, зафиксированная с помощью зонирования изотопов кислорода в кварце". Scientific Reports . 7 (1): 40624. Bibcode :2017NatSR...740624B. doi :10.1038/srep40624. ISSN  2045-2322. PMC 5264179 . PMID  28120860. 
  5. ^ Wilson, CJN (2001). «Извержение Оруануи возрастом 26,5 тыс. лет, Новая Зеландия: введение и обзор». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 112 (1–4): 133–174. Bibcode : 2001JVGR..112..133W. doi : 10.1016/S0377-0273(01)00239-6.
  6. ^ супервулкан, сущ. Оксфордский словарь английского языка, третье издание, онлайн-версия, июнь 2012 г. Получено 17 августа 2012 г.
  7. ^ Байерс-младший, FM (май 1949). "Обзор древних вулканов Орегона, Х. Уильямса" . Журнал геологии . 57 (3): 325. doi :10.1086/625620. JSTOR  30058772 – через JSTOR .
  8. ^ Клеметти, Эрик (4 октября 2013 г.). «Подъем супервулкана». Wired . Получено 29 ноября 2023 г. .
  9. ^ Харрис, Стивен (1988). Огненные горы Запада: Каскад и вулканы Моно-Лейк . Миссула, Mountain Press.
  10. ^ супервулкан, сущ. Оксфордский словарь английского языка, третье издание, онлайн-версия, июнь 2012 г. Получено 17 августа 2012 г.
  11. ^ Байерс-младший, FM (май 1949). "Обзор древних вулканов Орегона, Х. Уильямса" . Журнал геологии . 57 (3): 325. doi :10.1086/625620. JSTOR  30058772 – через JSTOR .
  12. ^ "Supervolcanoes". bbc.co.uk . BBC. 3 февраля 2000 . Получено 30 ноября 2023 .
  13. ^ Обсерватория вулканов Каскадс Геологической службы США. Архивировано 4 февраля 2012 г. на Wayback Machine . Vulcan.wr.usgs.gov. Получено 18 ноября 2011 г.
  14. ^ Pearson, V.; Daigneault, R. (январь 2009). "Архейский мегакальдерный комплекс: группа реки Блейк, зеленокаменный пояс Абитиби". Precambrian Research . 168 (1–2): 66–82. Bibcode :2009PreR..168...66P. doi :10.1016/j.precamres.2008.03.009.
  15. ^ ab Bryan, SE (2010). "Крупнейшие вулканические извержения на Земле" (PDF) . Earth-Science Reviews . 102 (3–4): 207–229. Bibcode : 2010ESRv..102..207B. doi : 10.1016/j.earscirev.2010.07.001.
  16. ^ Келлер, Г. (2014). «Декканский вулканизм, удар Чиксулуб и массовое вымирание в конце мелового периода: совпадение? Причина и следствие?». Специальные статьи Геологического общества Америки . 505 : 57–89. doi : 10.1130/2014.2505(03). ISBN 9780813725055.
  17. ^ BG, Mason (2004). «Размер и частота крупнейших эксплозивных извержений на Земле». Bull Volcanol . 66 (8): 735–748. Bibcode : 2004BVol...66..735M. doi : 10.1007/s00445-004-0355-9. S2CID  129680497.
  18. ^ Petraglia, M.; Korisettar, R.; Boivin, N.; Clarkson, C.; Ditchfield, P.; Jones, S.; Koshy, J.; Lahr, MM; et al. (2007). «Среднепалеолитические комплексы с индийского субконтинента до и после суперизвержения Тоба». Science . 317 (5834): 114–116. Bibcode :2007Sci...317..114P. doi :10.1126/science.1141564. PMID  17615356. S2CID  20380351.
  19. ^ Найт, МД, Уокер, ГПЛ, Эллвуд, ББ и Диль, ДжФ (1986). «Стратиграфия, палеомагнетизм и магнитная структура туфов Тоба: ограничения на их источники и стили извержений». Журнал геофизических исследований . 91 (B10): 10355–10382. Bibcode : 1986JGR....9110355K. doi : 10.1029/JB091iB10p10355.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  20. ^ Нинкович, Д., Спаркс, Р.С.Дж. и Ледбеттер, М.Т. (1978). «Исключительная величина и интенсивность извержения Тоба, Суматра: пример использования глубоководных слоев тефры в качестве геологического инструмента». Bulletin Volcanologique . 41 (3): 286–298. Bibcode : 1978BVol...41..286N. doi : 10.1007/BF02597228. S2CID  128626019.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Rose, WI & Chesner, CA (1987). "Рассеивание пепла во время великого извержения Тоба, 75 ka" (PDF) . Geology . 15 (10): 913–917. Bibcode :1987Geo....15..913R. doi :10.1130/0091-7613(1987)15<913:DOAITG>2.0.CO;2. ISSN  0091-7613. Архивировано (PDF) из оригинала 17 июня 2010 г.
  22. ^ Уильямс, MAJ и Ройс, К. (1982). «Четвертичная геология долины Миддл-Сон, Северная Центральная Индия: значение для доисторической археологии». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 38 (3–4): 139. Bibcode : 1982PPP....38..139W. doi : 10.1016/0031-0182(82)90001-3.
  23. ^ Антонио Коста; Виктория К. Смит; Джованни Маседонио; Наоми Э. Мэтьюз (2014). «Масштабы и последствия самого молодого суперизвержения вулкана Тоба Туф». Frontiers in Earth Science . 2 : 16. Bibcode : 2014FrEaS...2...16C. doi : 10.3389/feart.2014.00016 .
  24. ^ Лин, Цзямей; Эбботт, Питер М.; Сигл, Майкл; Стеффенсен, Йорген П.; Малвани, Роберт; Севери, Мирко; Свенссон, Андерс (2023). «Данные биполярных ледяных кернов ограничивают возможные даты и глобальное радиационное воздействие после извержения Тоба ~74 тыс. лет назад». Quaternary Science Reviews . 312 : 108162. Bibcode :2023QSRv..31208162L. doi : 10.1016/j.quascirev.2023.108162 .
  25. ^ "Lexique du substrat rocheux" . dnr-mrn.gnb.ca . Проверено 22 декабря 2019 г.
  26. ^ "Супервулкан среднего дарривилийского периода на севере Нью-Брансуика, быстрое изменение климата и начало великого события ордовикского биоразнообразия" (PDF) . стр. 118–119. Архивировано (PDF) из оригинала 12 декабря 2019 г. Получено 11 ноября 2023 г.
  27. ^ Tingey, David G.; Hart, Garret L.; Gromme, Sherman; Deino, Alan L.; Christiansen, Eric H.; Best, Myron G. (1 августа 2013 г.). "36–18 млн лет назад поле игнимбритов Indian Peak–Caliente и кальдеры, юго-восточный Большой Бассейн, США: многоцикличные суперизвержения". Geosphere . 9 (4): 864–950. Bibcode :2013Geosp...9..864B. doi : 10.1130/GES00902.1 .
  28. ^ ab King, Hobart M. «Индекс вулканической эксплозивности: измерение масштаба извержения». Geology.com .
  29. ↑ Орт, Майкл (22 сентября 1997 г.). «La Garita Caldera». Университет Северной Аризоны . Архивировано из оригинала 19 мая 2011 г. Получено 5 августа 2010 г.
  30. ^ Липман, Питер В. (2 ноября 2007 г.). «Геологическая карта скопления кальдеры Центрального Сан-Хуана, Юго-Западный Колорадо». USGS Investigations Series I-2799. Архивировано из оригинала 31 августа 2010 г. Получено 6 августа 2010 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  31. ^ ab Knott, Thomas; Branney, M.; Reichow, Marc; Finn, David; Tapster, Simon; Coe, Robert (июнь 2020 г.). «Открытие двух новых суперизвержений на трассе Йеллоустонской горячей точки (США): ослабевает ли Йеллоустонская горячая точка?». Geology . 48 (9): 934–938. Bibcode : 2020Geo....48..934K. doi : 10.1130/G47384.1 . Получено 21 июня 2022 г.
  32. ^ Линдсей, Дж. М. (1 марта 2001 г.). «Магматическая эволюция системы кальдеры Ла-Пакана, Центральные Анды, Чили: вариации состава двух когенетических крупнообъемных кислых игнимбритов». Журнал петрологии . 42 (3): 459–486. Bibcode : 2001JPet...42..459L. doi : 10.1093/petrology/42.3.459 . ISSN  0022-3530.
  33. ^ ab Крупные извержения голоцена. Программа глобального вулканизма . Архивировано 13 февраля 2010 г. на Wayback Machine . Volcano.si.edu. Получено 18.11.2011.
  34. ^ ab "Что такое супервулкан? Что такое суперизвержение?". USGS.
  35. ^ Froggatt, PC; Nelson, CS; Carter, L.; Griggs, G.; Black, KP (13 февраля 1986 г.). «Исключительно крупное извержение позднего четвертичного периода в Новой Зеландии». Nature . 319 (6054): 578–582. Bibcode :1986Natur.319..578F. doi :10.1038/319578a0. S2CID  4332421. Минимальный общий объем тефры составляет 1200 км 3 , но, вероятно, ближе к 2000 км 3 , ...
  36. ^ ab Lisa A. Morgan & William C. McIntosh (2005). «Время и развитие вулканического поля Хейзе, равнина реки Снейк, Айдахо, запад США». GSA Bulletin . 117 (3–4): 288–306. Bibcode : 2005GSAB..117..288M. doi : 10.1130/B25519.1. S2CID  53648675.
  37. ^ Salisbury, MJ; Jicha, BR; de Silva, SL; Singer, BS; Jimenez, NC; Ort, MH (21 декабря 2010 г.). "40Ar/39Ar хроностратиграфия игнимбритов вулканического комплекса Альтиплано-Пуна раскрывает развитие крупной магматической провинции". Geological Society of America Bulletin . 123 (5–6): 821–840. Bibcode : 2011GSAB..123..821S. doi : 10.1130/B30280.1.
  38. ^ Омоложение и повторное извержение супервулканической системы возрастом 1,0 млн лет в кальдере Мангакино, вулканическая зона Таупо, Новая Зеландия, Американский геофизический союз, осеннее заседание 2012 г., аннотация № V31C-2797. Получено 10 сентября 2017 г.
  39. ^ Wilson, CJ N (1 декабря 2001 г.). «Извержение Оруануи возрастом 26,5 тыс. лет, Новая Зеландия: введение и обзор». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 112 (1): 133–174. Bibcode : 2001JVGR..112..133W. doi : 10.1016/S0377-0273(01)00239-6. ISSN  0377-0273.
  40. ^ Кей, Сюзанна Мальбург; Койра, Беатрис; Вёрнер, Герхард; Кей, Роберт В.; Сингер, Брэдли С. (1 декабря 2011 г.). «Геохимические, изотопные и монокристаллические 40Ar/39Ar возрастные ограничения на эволюцию игнимбритов Серро-Галан». Бюллетень вулканологии . 73 (10): 1487–1511. Bibcode : 2011BVol...73.1487K. doi : 10.1007/s00445-010-0410-7 . ISSN  1432-0819.
  41. ^ "Тайна мегавулкана" Архивировано 17 июня 2017 г. на Wayback Machine . Pbs.org. Доступ 12 октября 2017 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки