Новый рой землетрясений в Йеллоустоуне в июле 2021 года

Угроза землетрясения Йеллоустоуна

Йеллоустон пережил крупнейшее историческое землетрясение на Западном Межгорье в 1959 году._W7.3 Землетрясение на озере Хебген.

Это событие произошло 17 августа 1959 года к западу от Йеллоустонского национального парка в каньоне Мэдисон.

Землетрясение разрушило разломы озера Хебген и Красный каньон и образовало уступы высотой до 6,7 м (22 фута).

Всего в результате землетрясения погибло 28 человек, 19 из них были навсегда захоронены под оползнем Мэдисон-Каньон, который возник над кемпингом Рок-Крик в результате сильной тряски.

Камни и оползни врезались в шоссе Йеллоустонского национального парка в нескольких местах, блокируя дороги между Old Faithful и Mammoth, закрывая путь к западному входу в парк в Западном Йеллоустоне, штат Монтана.

Кроме того, были повреждены многочисленные здания по всему парку, в том числе историческая гостиница Old Faithful Inn, в которой внутренний дымоход перешел в столовую.

В среднем сейсмографические станции Университета Юты обнаруживают около 1500 – 2000 землетрясений в год в районе Йеллоустоуна. Большинство этих событий слишком малы, чтобы их почувствовали жители и гости региона.

Вулканическая угроза Йеллоустоуна

За последние 2,1 миллиона лет в регионе Йеллоустоун произошло три крупных кальдерообразующих извержения.

1. Первое из трех крупных извержений в районе Йеллоустоуна произошло 2,1 миллиона лет назад и произошло 2500 км.³ (600 миль³) материала отложений туфа Лавового ручья.
2. 1,3 миллиона лет назад в Йеллоустоне произошло второе крупное извержение вулкана протяженностью 280 км.³ (67 миль³) материала, извергнутого с образованием туфа Меса-Фолс.
3. Последнее крупное извержение вулкана Йеллоустоун произошло 640 000 лет назад, извергнувшись на 1 000 км.³ (240 миль³) материала отложений туфа Гекльберри Ридж и формирования кальдеры Йеллоустоун.

Со времени последнего крупного извержения вулкана Йеллоустоун произошло множество небольших извержений, из которых была выделена риолитовая лава, которая впоследствии заполнила большую часть кальдеры Йеллоустоун. Самый молодой из этих потоков – поток на плато Питчстоун, возникший 70 000 лет назад.

Гидротермальные взрывы

Помимо извержений вулканов, в Йеллоустоне есть и другие угрозы, связанные с вулканами, включая гидротермальные взрывы. Йеллоустон имеет историю крупнейших в мире гидротермальных взрывов.

Крупные гидротермальные взрывы (> 100 м [~330 ft] в диаметре) в Йеллоустоне произошли в течение последних 16000 лет, в среднем ~ 1 каждые 700 лет; аналогичные события вероятны в будущем. Эти события представляют опасность для посетителей и строений парка.

Риск землетрясения больше, чем извержение супервулкана

По словам геологов, о рое землетрясений не о чем беспокоиться.

«Последовательности землетрясений, подобные этим, являются обычными и составляют примерно 50% общей сейсмичности в районе Йеллоустоуна.– говорится в сообщении USGS в Twitter. «Этот рой похож на тот, который произошел примерно в том же месте в декабре 2020 года.”

Некоторые люди, однако, по-прежнему опасаются, что землетрясения в Йеллоустоне являются признаком того, что «супервулкан», лежащий под парком, скоро извергнется, что может иметь региональные и глобальные последствия.

«Такое гигантское извержение будет иметь региональные последствия, такие как выпадение пепла и краткосрочные (от нескольких лет до десятилетий) изменения глобального климата », Об этом сообщает USGS на своем сайте. «Те части окружающих штатов Монтана, Айдахо и Вайоминг, которые находятся ближе всего к Йеллоустону, будут затронуты пирокластическими потоками, в то время как другие места в Соединенных Штатах будут затронуты падающим пеплом (количество пепла будет уменьшаться по мере удаления от извержения. сайт).”

Геологическая служба США не считает вероятным извержение Йеллоустоуна в течение тысяч лет. Даже с текущим роем уровень тревоги в обсерватории вулкана Йеллоустоун зеленый, что является нормальным явлением.

Что вызывает рой в Йеллоустоне?

Рой землетрясений обычное явление в Йеллоустоне и многих других местах.

Стаи происходят в различных вулканических и тектонических условиях и имеют несколько возможных причин.

1. Некоторые рои вызваны медленным скольжением по разлому, которое вызывает землетрясения на нескольких липких участках разлома.
2. Другие рои образуются, когда трещины, заполненные магмой, пробиваются сквозь кору.
3. И, возможно, наиболее часто рои могут образовываться, когда водные флюиды (вода) входят и взаимодействуют с уже существующими разломами в земной коре.
4. Иногда комбинации этих механизмов могут быть активными в данном рое.

Но как отличить эти процессы?

На вулкане каждый хочет знать: “Рой движется магмой?” Этот вопрос особенно актуален, если рой происходит на небольшой глубине (в пределах нескольких миль от поверхности). Мелководный рой, управляемый магмой, потенциально может быть предвестником извержения.

Основное различие между магмой и водой как движущим механизмом – это ширина трещины, необходимая для движения жидкости через кору. В то время как вода может проходить через очень маленькие трещины или разломы в коре, для магмы требуется гораздо более толстая трещина, чтобы она могла продолжать распространяться без быстрого охлаждения и затвердевания.

Сейсмические наблюдения

Мы потенциально можем наблюдать несколько свойств сейсмичности, связанных с этой разницей в ширине трещин. Например, землетрясения, вызванные водой, обычно происходят в виде разлома по трещине (ям) / разлому (ям), по которым распространяются флюиды. То есть две стороны трещины, в которой находятся жидкости, все еще контактируют друг с другом, но жидкость снижает усилия зажима и достаточно смазывает разлом, чтобы он мог проскользнуть.

Напротив, стенки трещины, вмещающей магму, обычно не находятся в прямом контакте друг с другом – они разделены самой магмой. Таким образом, вместо того, чтобы возникать из-за проскальзывания между стенками трещины, землетрясения вместо этого будут происходить вблизи вершины трещины (точка перед магмой, где трещина начинает открываться) или сбоку от трещины (из-за открытия трещина нагружает окружающую породу).

В случае, когда рой вызван медленным скольжением разлома, землетрясения неоднократно происходят на одних и тех же небольших липких участках внутри преимущественно ползучего разлома. Сейсмичность может и не увеличиться – одни и те же небольшие участки постоянно генерируют землетрясения.

Деформация

Помимо сейсмических наблюдений и схемы расположения землетрясений, мы также можем использовать измерения деформации для изучения изменений формы поверхности над землетрясением.

Открытие толстых трещин, необходимых для распространения магмы, создает искривление земной поверхности, которое становится все более большим и легким для наблюдения за мелкими трещинами, которые могут вызывать наибольшее беспокойство.

Рой, приводимый в движение жидкостями на водной основе, нагнетающими давление в ранее существовавших трещинах, напротив, может вызывать лишь очень небольшое деформацию поверхности, в основном из-за скольжения в самих трещинах, и обычно слишком мало, чтобы его можно было наблюдать.

На поверхности можно наблюдать медленное скольжение по разломам, если оно велико и достаточно мелко, но характер деформации очень отличается от деформации, вызванной трещиной, заполненной магмой, и поэтому ее легко различить.

Геологический контекст

При интерпретации процесса (ов), который может вызвать рой землетрясений, также важно учитывать контекст.

В Йеллоустоне, например, последним магматическим извержением был поток лавы, произошедший около 70 000 лет назад, но в этом районе находится одна из самых мощных гидротермальных систем на Земле.

Таким образом, несмотря на то, что извержения редки, мы наблюдаем множество небольших роев землетрясений в Йеллоустоне каждый год и роев относительно крупных землетрясений каждые несколько лет.

Характеристики стай и их контекст указывают на то, что подавляющее большинство из них движется водой, движущейся по недрам.

Пример: рой Мейпл-Крик с июня по сентябрь 2017 г.

В качестве примера объединения всего этого давайте рассмотрим рой Мейпл-Крик с июня по сентябрь 2017 года – второй по величине рой землетрясений, когда-либо зарегистрированных в Йеллоустоне.

Около 2400 землетрясений, самое крупное из которых было M4.4, произошли в течение примерно трех месяцев в северо-западной части Йеллоустонского национального парка, между бассейном Норрис Гейзер и озером Хебген.

Землетрясения перемещались с течением времени, но происходили в районе, где находится множество существующих разломов. Миграция сейсмичности была быстрой, деформации грунта не происходило.

Подобные наблюдения предполагают, что причиной роя была вода. Вода также была наиболее вероятной причиной сильного роя, произошедшего возле Мэдисон-Джанкшен в западной части Йеллоустоуна в 2010 году.

Пример: рой на озере Йеллоустоун, 2008-2009 гг.

Более сложным случаем был рой на озере Йеллоустоун в 2008-2009 годах. Быстрая миграция землетрясений в этом рое предполагает, что это могло быть вызвано жидкостью с низкой вязкостью (например, водой или CO2), которая могла легко перемещаться через небольшие трещины в недрах.

Но в отличие от других недавних скоплений в парке, этот рой сопровождался небольшой наблюдаемой деформацией поверхности, что затрудняло полное исключение магматического источника.

Чтобы определить причину нынешнего роя в Йеллоустонском озере, нам сначала потребуется более подробный анализ только что собранных данных. Но не пугайтесь … Супервулкан не собирается извергаться!