Упродовж десятиліть у геології переважала думка, що супервулкани формуються над гігантськими резервуарами рідкої магми, які накопичують тиск до моменту руйнівного виверження. Однак нове дослідження китайських учених пропонує іншу модель, що змінює уявлення про природу таких систем на прикладі Єллоустонської кальдери.
Команда Інституту геології та геофізики Китайської академії наук (IGGCAS) опублікувала результати в журналі Science. Вони створили тривимірну модель західної частини Північної Америки, яка відтворює взаємодію літосфери та мантії в сучасних умовах. Це дозволило по-новому пояснити, як формується і підтримується магматична активність під одним із найвідоміших супервулканів світу.
Не резервуар, а «магматична каша»
Замість єдиної великої камери з рідкою магмою дослідники вказують на існування так званої «магматичної каші» — масивів частково розплавлених порід, розподілених на різних глибинах. Такі структури значно щільніші та менш рухливі, ніж рідка магма, що довгий час ставило під сумнів їхню здатність спричиняти потужні виверження.
Науковці вважають, що ключову роль відіграє постійне підживлення цієї системи знизу. Згідно з моделлю, джерелом магми є верхня астеносфера — пластичний шар під літосферою, а не глибинний мантійний плюм, як передбачали класичні теорії. Це суттєво змінює уявлення про глибину й механізми живлення супервулканів.
Ефект «мантійного вітру»
Одним із ключових елементів нової концепції став так званий «мантійний вітер» — широкий потік гарячої породи, що рухається на схід під континентом. Його формування пов’язують із залишками древньої плити Фараллон, яка занурилася під Північну Америку мільйони років тому.
Коли цей потік досягає товстих ділянок літосфери на сході, матеріал змушений опускатися, що створює умови для декомпресійного плавлення. У цьому процесі породи переходять у розплавлений стан не через підвищення температури, а через зниження тиску.
Крім того, «мантійний вітер» формує своєрідну систему каналів, якими магма піднімається вгору. Один із таких каналів, нахилений у південно-західному напрямку, збігається з даними геофізичних досліджень Єллоустона. Саме він може слугувати головною «транспортною артерією» для магматичних потоків.
Єллоустонська кальдера вже пережила два супервиверження за останні 2,1 мільйона років, і її внутрішня структура узгоджується з новою моделлю. Вчені підкреслюють, що запропонований механізм поєднує процеси глибокої мантії з динамікою земної кори, формуючи цілісну картину еволюції таких систем.
Питання про те, чи діє аналогічний механізм під іншими супервулканами, залишається відкритим. Водночас дослідники вважають, що їхній підхід може стати основою для подальших порівняльних досліджень у різних регіонах світу, включно з вулканічно активними зонами Європи та Азії.
