Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Суперизвержения Тобы и, видимо, Ла-Гариты были непосредственно связаны с процессами в зоне субдукции, однако это верно не для всех супервулканов. Не все люди сознают, что прямо под дверью у множества американцев находится активный супервулкан, не имеющий отношения к зоне субдукции, но связанный с горячей точкой в мантии. Как он называется? Йеллоустон.

Для большинства из нас Йеллоустон — это место туризма; слово вызывает в воображении чудесные пейзажи и взлетающий пар гейзера Старый Служака. В Йеллоустонском национальном парке самая большая в мире концентрация гейзеров и горячих источников, а это признак того, что недалеко под землей находится резервуар с раскаленной магмой. Геологические исследования области показывают, что за последние несколько миллионов лет магма периодически вырывалась наружу, и последнее гигантское извержение произошло 640 000 лет назад. Пепел от него покрыл большую часть центральной и западной части Соединенных Штатов, а также разлетелся по Мексике и Канаде. Образовалась гигантская Йеллоустонская кальдера размером примерно 55 на 72 километра, главная геологическая особенность парка. Возникает очевидный вопрос: пробудится ли спящий гигант в ближайшее время? Это событие крайне маловероятно, однако если заглянуть в будущее подальше — на сотни тысяч лет или больше, — оно покажется неизбежным. Природа вулканической деятельности Йеллоустона такова, что можно быть практически уверенным: в отдаленном будущем обязательно произойдет очередное разрушительное извержение. Уже сам по себе этот факт вызвал общественный интерес и научный интерес к вулканизму Йеллоустона. В 2005 году об этом рассказали в документальном фильме на канале ВВС.

Как и в случае всех остальных извержений супервулканов, для взрывов в Йеллоустоне требовалось, чтобы в неглубоко расположенных резервуарах в земной коре скопились огромные количества вязкой магмы с растворенной водой и другими летучими веществами. Источник магмы в Йеллоустоне — это плюм горячего вещества, возникшего глубоко внутри мантии. Точно так же, как цепочка гавайских вулканов отмечает перемещение Тихоокеанской плиты над горячей точкой мантии, последовательность кальдер, простирающаяся на юго-запад от Йеллоустона через Айдахо к границе Орегона и Невады, показывает путь Североамериканской плиты над Йеллоустонской горячей точкой (рисунок 30). Радиоизотопное датирование показывает, что эти кальдеры все старше по мере удаления от Йеллоустона, причем самая старая из них имеет возраст 16 миллионов лет. Путь Йеллоустонской горячей точки отмечен долиной реки Снейк — относительно плоской полосой шириной примерно в сто километров, которая пересекает гористую местность. Это плато образовано выбросами гигантских извержений, создавших кальдеры, и сопутствующей вулканической активностью, которая полностью похоронила локальные особенности рельефа^[58]. Пепел одного из этих взрывных извержений вызвал гибель носорогов, найденных в Эшфоллском парке ископаемых животных. Сегодня эта горячая точка расположена непосредственно под Йеллоустонским супервулканом; с помощью сейсмических исследований получено изображение узкого канала горячего материала, уходящего глубоко в мантию.

Рисунок 30. Последовательность кальдер в западной части Соединенных Штатов, которая отмечает перемещение Североамериканской плиты над Йеллоустонской горячей точкой, которая остается примерно на месте, пока плита двигается над ней на юго-запад. Примерный возраст кальдер указан в миллионах лет (в некоторых случаях он точно не известен). Йеллоустонская кальдера сформировалась 640 000 лет назад.

Магма, которую производят горячие точки мантии, относительно легко проникает в океаническую кору, образуя вулканы, подобные вулканам Исландии или Гавайских островов, однако высокая плотность магмы обычно не позволяет ей проходить сквозь более толстую и гораздо более легкую континентальную кору. Однако при этом создается достаточно тепла, чтобы расплавить часть коры, и именно при этом процессе создается большая часть той магмы, которая в конечном итоге изливается из супервулканов, связанных с горячими точками. Кроме того, в процессе, напоминающем дистилляцию, водяной пар и другие летучие вещества поднимаются в неглубоко залегающие резервуары магмы, расположенные под вулканами, и эти сжатые газы обеспечивают энергию для взрывного извержения.