イエローストーンの間欠泉の下でお湯の新しい写真

イエローストーン国立公園（Yellowstone National Park）にある広大な火山カルデラは、長い火山地の中で最も最近のものです。 材料の熱い塊 それは地球のマントルまで降りることができます。 その熱い物質を追跡するために多くの努力をしました。 その熱い物質の初期噴出のいくつかは完全に巨大だったからです。

しかし、その熱い物質と間欠泉や温泉などの特徴の間には、イエローストーンを主要観光地にする関連性があります。 そしてそのような接続は追跡するのが非常に困難です。 しかし、新しい研究では、イエローストーンのお湯が訪問者の足の下にどのように流れ、特定の場所の表面に到達するのかを示す地図を提案しました。

配管マッピング

私たちは地下川を通って足の下の水を旅行するように言う傾向がありますが、これは誤解を招くようなイメージを作り出します。 実際、水は透過性物質を通って広い流れにゆっくりと移動し、その経路は断層や花崗岩のような硬く、不透過性の岩のようなものによって移動する。 それを追跡するのは最も簡単なことではありません。

イエローストーンの明確な絵を得るために、研究者たちはヘリコプターを使って250メートルほど離れた一連の線に沿ってカルデラを横切って飛びました。 オンボードは電磁界に敏感な機器で、ヘリコプターの下の領域の抵抗と磁気感度を測定することができました。 そのすべてのデータを使用して、研究者は指標の下で数百メートルまで属性モデルを構築できました。

水は非常に極性の液体で、水が通過する岩石の電磁特性を変更します。 イエローストーンの下の熱い岩と相互作用する水には、溶解した物質がたくさん含まれており、水の電気伝導度をさらに変化させます。

我々は、フィールドの特定の場所に掘削孔を開けて、イエローストーンの下の岩の構造についてある程度知っています。 古い固い岩、爆発的な噴火によって生成された緩い火山凝灰岩、お湯を含んでも含まなくてもよいさまざまな粘土があります。 これらすべての材料に関する情報は、研究者が作成した3次元モデルを知らせるのに役立ちました。

進行中の多く

予想されるように、カルデラの多くの間欠泉盆地の下に広い地域がお湯で満たされているという証拠がありました。 しかし、これらの地域はしばしば間欠​​泉フィールド自体の下にありませんでした。 代わりに、彼らはしばしば滑らかな上向きの流れを許さない岩石と粘土で覆われていました。 多くの場合、熱水は不透水性岩石に隙間を作った断層を通って上方に移動した。

表面に近づくと、お湯は不透過性の火山堆積物で覆われた蓋に当たることがよくあります。 一般に、間欠泉はこれらの堆積物の隙間として定義され、これにより、比較的広い領域にわたって熱水が表面に到達する。

間欠泉フィールドに供給することに加えて、一部の熱湯は、表面に近い透過性材料ラインに沿って水平に移動した。 時々、間欠泉から出る前に、いくつかの断層のお湯が混ざっていました。 他の場合には、温水がその地域に存在する地下水と混合され、カルデラ周辺の温泉を供給する適切な温度を作り出す。 一部のサイトでは、この暖かい水がヘリコプターで覆われた地域から流れました。

このイメージングの解像度は良くなく、多くの詳細（例えば、個々の間欠泉の下の貯水池や亀裂）を解決することはできません。 しかし、イメージングは​​私たちがすでに観察したいくつかの現象を理解するのに役立ちます。 イエローストーン湖の下で、小規模地震の群れに関連するサイトは、お湯が表面に移動する地域であることを示しています。 いくつかの間欠泉と特定の供給源との間の関連性は、他の場所で水に溶解したミネラル成分の違いを説明するのに役立ちます。

したがって、新しい仕事はイエローストーンの完全な絵ではありませんが、私たちがすでに持っている情報を集めて、北米で最も象徴的な火山の1つを理解するための今後の努力を指示するのに役立ちます。

Nature, 2022. DOI: 10.1038/s41586-021-04379-1 （DOI情報）。