Mélységi gombóc helyett magmakása
Hosszú ideig úgy gondolták a tudósok, hogy a szupervulkánok óriási, folyékony magmatározóval rendelkeznek. Eszerint az elképzelés szerint alacsony sűrűségű magma lassan gyűlik fel a kéregben, míg aztán a növekvő nyomás szétrepeszti a környező kőzetet, végül óriási robbanással tör ki a felszínre.
Az elmúlt évek felfedezései viszont mást mutatnak: aktív szupervulkánok alatt nagyrészt nem tartós magmaóceán, hanem hatalmas, részben olvadt kőzetből álló, “magmakása” (angolul mush) rendszer húzódik végig, akár a földkéreg nagy részén is. Ez jóval sűrűbb és kevésbé mozgékony, mint a tisztán folyékony magma, így nem magától értetődő, hogy miként vezethet hatalmas kitörésekhez.
Az amerikai Yellowstone természetes kísérleti terep
A Yellowstone-kaldera az Egyesült Államok nyugati részén két szuperkitörésen is átesett az elmúlt 2,1 millió évben, így tökéletes “laboratóriuma” az óriásvulkánok működésének. A geológiai vizsgálatok rámutattak, hogy Yellowstone alatt egy hatalmas, délnyugat felé lejtő magmakásaréteg van, de a klasszikus magmakamra valószínűleg csak röviddel a kitörések előtt, átmenetileg jön létre.
A rendszer mélyebb mozgatórugója eddig tisztázatlan maradt.
Mantelszél – rejtélyes áramlás a felszín alatt
A legújabb modellek alapján a Yellowstone alatti rendszert nem egy, a Föld mélyéből feltörő köpenyoszlop, hanem az asztenoszféra sekélyebb részéből érkező anyag táplálja. Ez az úgynevezett “mantelszél” keleti irányban áramoltatja a forró köpenykőzetet Yellowstone felé. Ez az áramlás a valaha volt Farallon-lemez hosszantartó alábukásának köszönhető: a lemez maradványai még mélyen megtalálhatók Észak-Amerika alatt.
A forró, laza köpenyanyag a kontinens alatt a vastag litoszféra alá áramlik, megnyújtja és fellazítja a kőzetburkot, ahol az így keletkező nyomáscsökkenés révén új magma képződik. Ez a kép szemben áll a korábban elfogadott, mélyből érkező köpenyoszlop-elmélettel.
Földalatti huzavona: miként formálódik Yellowstone alatti magmarendszer?
Más megközelítésben a mantelszél lökéshulláma keletről nekifeszül a Yellowstone alatti litoszféra mélyebb gyökerének, miközben nyugatról egy könnyebb litoszférikus tartomány szorítja. Ez a két ellentétes erő mintegy “eltépi” a kontinens alatti litoszférát, létrehozva egy délnyugat felé hajló magmacsatornát. Ezen keresztül tud a magmakása a kéregben vándorolni, fejlődni, majd egyes szakaszokon nagyobb mennyiségben felhalmozódni – ez lehetővé teszi a hosszan fennálló, hatalmas magmarendszerek kialakulását.
Globális tanulság: így születik egy szupervulkán
Ez a modell elsőként kínál átfogó magyarázatot arra, hogyan jöhetnek létre tartósan hatalmas magmakása-rendszerek a szupervulkánok alatt szerte a világon. Most először sikerült egy egységes folyamatban összekapcsolni az asztenoszférában zajló magmafejlődést a litoszféra “magmaraktározásával” – megmutatva azt is, milyen fizikai erők tarthatnak fenn sok százezer évig potenciális szuperkitörésre képes vulkáni rendszereket.
