حقق علماء الجيوفيزياء في هيئة المساحة الجيولوجية الأمريكية (USGS) وجامعة يوتا إنجازاً علمياً غير مسبوق، بنجاحهم في إنتاج أكثر خريطة ثلاثية الأبعاد تفصيلاً حتى الآن لخزان الصهارة العميق الواقع تحت كالديرا بركان يلوستون الهائل. واعتمدت الدراسة البارزة على تقنية التصوير المقطعي بالضوضاء الزلزالية المحيطة لسبر أغوار باطن الأرض.

وعبر تحليل الاهتزازات الزلزالية الطبيعية المستمرة الناتجة عن حركة أمواج المحيطات والاضطرابات الجوية المسجلة بواسطة مئات المحطات الزلزالية، تمكن الفريق من قياس سرعات الموجات الزلزالية في القشرة الأرضية بدقة متناهية؛ حيث تعكس الموجات البطيئة وجود صخور ساخنة وسوائل منصهرة.

تقنية الضوضاء الزلزالية تكشف أسرار أعماق القشرة الأرضية

وأظهرت نتائج التصوير عالي الدقة أن خزان الصهارة في القشرة السفلية، الممتد بين عمق 20 و45 كيلومتراً، يتألف في معظمه من كتلة شبه صلبة من البلورات المعدنية تُعرف باسم 'العصيدة البلورية'. وتبين أن الصهارة البازلتية السائلة لا تشكل سوى ما بين 16% و20% من الحجم الكلي للخزان، بينما يتكون الباقي من بلورات صلبة.

ويحسم هذا التقدير الكمي جدلاً علمياً استمر عقوداً حول نشاط البركان الهائل. فلكي تكتسب الصهارة السيولة الكافية للتجمع والاندفاع نحو السطح والتسبب في ثوران بركاني كارثي، يلزم أن تتراوح نسبة السائل المنصهر بين 35% و50% على الأقل، وهو ما يثبت أن نظام يلوستون يقبع في حالة استقرار تام.

“Our high-resolution imaging demonstrates that the Yellowstone reservoir contains far more solid crystal matrix than eruptible liquid melt, providing crucial baseline insights for long-term volcanic hazard assessment.” — مايكل بولاند، العالم المسؤول في مرصد يلوستون للبراكين

انخفاض نسبة الصهارة السائلة يمنع حدوث ثوران وشيك

كما أوضحت الدراسة مسارات انتقال الحرارة بين الخزان البازلتي العميق والخزان الريوليتي الأقل عمقاً الواقع على مسافة 5 إلى 10 كيلومترات تحت أحواض الينابيع الساخنة. وتقوم هذه القنوات بتغذية المعالم الحرارية مثل فوارة 'أولد فيثفول' بالطاقة دون تكوين تراكمات صهارية قابلة للانفجار.

وأكد مرصد يلوستون للبراكين أنه على الرغم من استمرار الانفجارات الحرارية المائية الصغيرة والهزات الزلزالية الخفيفة داخل الحديقة، فإن خطر حدوث ثوران هائل يظل احتمالاً جيولوجياً بعيداً للغاية. وستشكل الخريطة الجديدة مرجعاً لمراقبة أي تسربات صهارية جديدة من الوشاح الأرضي.

Frequently Asked Questions

ما هي نسبة الصهارة السائلة الموجودة في خزان يلوستون؟

أثبتت النتائج أن الصهارة السائلة تشكل من 16% إلى 20% فقط من الخزان، بينما تتجاوز نسبة البلورات الصلبة 80%.

هل هناك خطر لحدوث ثوران بركاني وشيك في يلوستون؟

كلا، فالبركان يحتاج إلى ما لا يقل عن 35% إلى 50% من الصهارة السائلة ليصبح قابلاً للثوران، وهو ما ينفي الخطر تماماً.

Sources

يلوستون بركان هائل جيوفيزياء علم الزلازل علم البراكين هيئة المساحة الجيولوجية الأمريكية علوم الأرض