Izquierda:Mapa tridimensional de la resistividad eléctrica de la corteza terrestre y el manto superior en la cordillera volcánica del sur de Washington Cascades que ha resultado de este estudio. Los colores rojos indican que los materiales geológicos son conductores de electricidad, y los colores azules indican que son eléctricamente resistivos. Los volcanes principales están marcados con símbolos de cono negro:MSH - Mount Saint Helens, MA - Monte Adams, GR - rocas de cabra, MT - Monte Rainier. El delgado, Se interpreta que la banda de color brillante que se encuentra inmediatamente al oeste del Monte Santa Helena es el resultado de sedimentos metamorfoseados relativamente permeables, principalmente de origen marino, que están encajados entre bloques de la corteza relativamente impermeables y eléctricamente resistivos. La característica marcada como SLB es el Batolito de Spirit Lake, mientras que debajo, la característica marcada como LCC es un conductor de la corteza inferior que se infiere que es una fuente del material parcialmente fundido que se filtra desde el manto de abajo y que es la fuente de los magmas que alimentan los volcanes en cascada. (Derecha) Una caricatura boceto que ilustra cómo el material parcialmente fundido de abajo puede desviarse alrededor del Batolito de Spirit Lake a medida que asciende hacia la superficie. También se ve que dos zonas de actividad sísmica elevada marcadas como MSZ y WRSZ se alinean a lo largo de la característica eléctricamente conductora que se ve en la imagen de resistividad de la izquierda. Crédito:Universidad Estatal de Oregon
Algunos de los más claros Las imágenes más completas de varios kilómetros superiores de la corteza terrestre han ayudado a los científicos a resolver el misterio de por qué el monte St. Helens se encuentra fuera de la línea principal del arco de volcanes en cascada.
Una formación rocosa subterránea gigante de unas 20 a 30 millas de diámetro, conocido como el batolito de Spirit Lake, parece haber desviado magma y roca parcialmente derretida fuera del arco y hacia el oeste, formando el volcán más activo de la región.
Resultados del estudio, que contó con el apoyo de la National Science Foundation y se llevó a cabo en colaboración con el Servicio Geológico de EE. UU., se publican esta semana en Naturaleza Geociencia .
Los estudios de imágenes anteriores han utilizado principalmente métodos sísmicos. Durante los terremotos naturales y los temblores inducidos artificialmente, al desencadenar explosiones, los científicos pueden obtener imágenes de algunas de las propiedades de las rocas subterráneas mediante el seguimiento de las ondas sonoras. Este método proporciona pistas sobre la estructura, densidad y temperatura de las rocas.
Más recientemente, los investigadores utilizan "magnetotelúrico, "o datos MT, que mide la conductividad eléctrica del subsuelo de la Tierra. Las variaciones en los campos geomagnéticos y geoeléctricos pueden revelar mucho sobre la estructura y la temperatura del subsuelo, así como la presencia de fluidos como el magma.
"Cualquiera de los métodos por sí solo puede generar un nivel de incertidumbre, pero cuando los coloca juntos como lo hemos hecho en este proyecto, obtiene una imagen mucho más clara de lo que se encuentra debajo, "dijo Adam Schultz, un geofísico de la Universidad Estatal de Oregon que es investigador principal de la subvención NSF a OSU y coautor de la Naturaleza Geociencia papel.
"Cuanto más tiempo ejecute las mediciones, cuanto más nítidas sean las imágenes y más profundo podrá "ver" el subsuelo. Nos estábamos centrando en los 12-15 kilómetros superiores de la corteza, pero con un experimento más largo podríamos ver de 200 a 300 kilómetros por debajo de la superficie ".
La comprensión de la formación del Monte St. Helens comienza con la tectónica de placas. Al igual que en la actualidad, donde la placa de Juan de Fuca está siendo subducida debajo de América del Norte, en el pasado, los bloques de la corteza con sedimentos marinos "se estrellaron contra el continente, donde se acumularon, ", Dijo Schultz.
"Este material es más permeable que la roca circundante y permite que el magma se mueva a través de él, ", señaló." El gran batolito actúa como un tapón en la corteza y el magma desviado que normalmente habría entrado en erupción en línea con los otros volcanes importantes de Cascade, resultando en la formación de St. Helens al oeste del Arco de Cascadia, y el monte Adams ligeramente al este ".
Mount St. Helens experimentó una gran erupción en mayo de 1980 y desde entonces ha pasado por períodos de construcción de cúpulas (2004-08) e inactividad. Un estudio realizado en 2006 por investigadores de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda proporcionó algunas imágenes del subsuelo del volcán. Durante el próximo año, Schultz y el autor del estudio de 2006 utilizarán tecnología magnetotelúrica para recopilar imágenes nuevas y, con suerte, más nítidas para ver cuánto ha cambiado desde ese estudio.
Schultz dijo que las imágenes del último estudio son lo suficientemente claras como para monitorear continuamente los campos geoeléctricos y geomagnéticos, pueden ser capaces de detectar cambios en el movimiento del magma debajo del monte St. Helens, y quizás otros volcanes.
"Esto puede darnos una nueva herramienta para monitorear el ciclo del magma, de modo que no tengamos que esperar a que la fase de construcción del domo nos diga que las condiciones están cambiando". ", Dijo Schultz.
