Un nuevo estudio analiza la roca de la erupción titánica que formó Long Valley Caldera en California 765, Hace 000 años. Las calderas ocurren cuando un volcán colapsa después de una erupción. Long Valley ha sido estudiado por Wes Hildreth (en segundo plano), un autor del nuevo estudio PNAS, por décadas. El estudio indica que no comprendemos completamente estas erupciones gigantes. Crédito:Servicio Geológico de EE. UU.
Long Valley, California, ha definido durante mucho tiempo la "super-erupción". Alrededor de 765, 000 años atrás, un charco de roca fundida explotó en el cielo. Dentro de una semana de pesadilla 760 kilómetros cúbicos de lava y ceniza arrojados en el tipo de cataclismo volcánico que esperamos nunca presenciar.
La ceniza probablemente enfrió el planeta al proteger el sol, antes de asentarse en la mitad occidental de América del Norte.
Aquí hay una regla de la geociencia:el pasado presagia el futuro. Así que no es solo la curiosidad mórbida lo que atrae a los geocientíficos a lugares como Long Valley. Es un deseo ardiente de entender por qué ocurren las super-erupciones, en última instancia, para comprender dónde y cuándo es probable que vuelvan a ocurrir.
Esta semana (6 de noviembre de 2017), en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , un informe muestra que el cuerpo gigante de magma (roca fundida) en Long Valley estaba mucho más frío antes de la erupción de lo que se pensaba.
"La opinión más antigua es que hay un largo período con un gran tanque de roca fundida en la corteza, "dice el primer autor Nathan Andersen, quien recientemente se graduó de la Universidad de Wisconsin-Madison con un Ph.D. en geociencias. "Pero esa idea está cayendo en desgracia.
"Una nueva visión es que el magma se almacena durante un largo período en un estado que está bloqueado, frio, cristalino, e incapaz de producir una erupción. Ese sistema inactivo necesitaría una gran infusión de calor para entrar en erupción ".
Es difícil entender cómo se podría calentar la roca de unos 400 grados Celsius a los 700 a 850 grados necesarios para hacer erupción. pero la causa principal debe ser un rápido ascenso de rocas mucho más calientes desde las profundidades.
En lugar de un estanque de roca fundida de larga duración, los cristales de roca solidificada se incorporaron poco antes de la erupción, Andersen dice. Entonces, las condiciones de fusión probablemente duraron solo unas pocas décadas, a lo sumo unos pocos siglos. "Básicamente, la imagen ha evolucionado desde la vista de 'tanque grande' a la vista de 'papilla', y ahora proponemos que hay una subvaloración del aporte de los verdaderamente fríos, roca solidificada ".
Los nuevos resultados se basan en un análisis detallado de los isótopos de argón en los cristales de Bishop Tuff, la roca de alto volumen liberada cuando se formó la Caldera de Long Valley. Argón, producido por la desintegración radiactiva del potasio, escapa rápidamente de los cristales calientes, así que si el cuerpo de magma que contenía estos cristales estaba uniformemente caliente antes de la erupción, el argón no se acumularía, y las fechas de los 49 cristales deben ser las mismas.
Y todavía, usando un nuevo, espectrómetro de masas de alta precisión en el laboratorio de geocronología en UW-Madison, las fechas del grupo de investigación abarcaron un 16, Rango de 000 años, indicando la presencia de algo de argón que se formó mucho antes de la erupción. Eso apunta a condiciones inesperadamente frías antes de la erupción gigante.
Mejores herramientas hacen mejor ciencia Andersen dice. "El nuevo instrumento es más sensible que sus predecesores, para que pueda medir un volumen menor de gas con mayor precisión. Cuando miramos con mayor detalle los monocristales, quedó claro que algunos debían haber sido derivados del magma que se había solidificado por completo, pasando de una papilla a una roca ".
"Nathan descubrió que aproximadamente la mitad de los cristales comenzaron a cristalizar unos miles de años antes de la erupción, indicando condiciones más frías, "dice Brad Singer, profesor de geociencia en UW-Madison y director del Laboratorio de Geocronología. "Para conocer la verdadera edad de la erupción, necesitas ver la dispersión de fechas. Los cristales más jóvenes muestran la fecha de erupción ".
Los resultados tienen un significado más allá de la vulcanología, sin embargo, ya que la ceniza de Long Valley y otras erupciones gigantes se usa comúnmente para fechar.
"Estas enormes erupciones depositan cenizas por todo el lugar, y eso le permite hacer correlaciones en el registro de rocas para ayudar geológico, estudios biológicos y climáticos en todo el continente, "dice Andersen." Este manto de ceniza te ancla en el tiempo. Cuanto más cerca podamos precisar la edad de la erupción, mejor podremos estudiar todas las facetas de la historia de la Tierra ".
"Es controvertido, pero encontrar estos cristales más antiguos significa que parte de este gran cuerpo de magma estaba muy frío inmediatamente antes de la erupción, "dice Singer, un vulcanólogo que fue asesor de Andersen en la Universidad de Washington. "Esto va en contra de una gran cantidad de termodinámica".
Una mejor comprensión del proceso previo a la erupción podría conducir a una mejor predicción de los volcanes, una propuesta muy útil pero difícil en la actualidad.
"Esto no apunta a una predicción de ninguna manera concreta, "dice Singer, "pero sí apunta al hecho de que no entendemos lo que sucede en estos sistemas, en el período de 10 a 1, 000 años que precede a una gran erupción ".
