Хотя гигантские кальдеры (“супервулканы”) могут дремать в течение десятков тысяч лет между извержениями, их обильные землетрясения и деформации земной коры, свидетельствуют о их потенциале для будущих потрясений.

Любое возможное супер извержение может привести к разорению населения планеты, поэтому эти системы должны быть тщательно изучены. Понимание спящих, но беспокойных кальдерах можно получить, контролируя их выход тепла и газа. В Йеллоустоне большие тепловые потоки и потоки CO₂ требуют массивного внедрения базальтовой магмы, которая продолжает вторгаться в нижнюю и среднюю коры, поддерживает перекрывающие кислые магматические резервуары и могут создавать вулканическую опасность на протяжении тысячелетий. Большой поток CO₂ может способствовать измеряемой деформации дна кальдеры, а также изменять давление, тепловые и химические сигналы, исходящие от магмы. Для того, чтобы распознать предвестники извержения, мы должны изучать различные признаки, исходящие от беспокойных кальдер с целью различать магматические, гидротермальные и гибридные явления

Схематическое поперечное сечение коры под Йеллоустоунской кальдерой по данным Хильдрета (Hildreth, 1981) и Гузена и др.( Husen et al., 2004). Красные точки-эпицентры землетрясений. Очаги кислой магмы ответствены за большую часть вулканизма за последние 2,1 млн лет, и перекрывают среднюю и нижнюю кору, куда внедряются мантийные базальты. Кислая магма-это гибрид коровых расплавов и остаточной жидкостей, образованной в результате остывания и кристаллизации мафической магмы. Магма поднимается как можно ближе к поверхности (глубина 5-7 км) под резургентными куполами. Диаграммы давлений сравнивают относительные содержания летучих веществ, выделяющихся из гидротермальной системы Йеллоустоун (сверху) с содержанием летучих веществ, растворенных в риолитах Йеллоустоун (средний) и точка базальтов (снизу). Как представляется, богатая СО₂ гидротермальная система отражает количество базальтовую кору ниже

Как описано ниже, ученые могут количественно измерять тепловые и летучие потоки путем мониторинга объема и состава выделяемых гидротермальных флюдов (т. е. горячей воды и газов). В Йеллоустоне растворимые магматические летучие вещества появляются на поверхности земли растворенными в водах горячих источников. Нейтральные, щелочные, Cl воды обычно разгружаются на более низких уровнях, где они создают террасы аморфного кремнезема (гейзерита) вдоль стоков гейзеров и источников (Fournier 1989). Эти воды поступают из недр высокотемпературных (>200°С) гидротермальных резервуаров, остывают и кипят, по мере подъёма. Изотопные данные показывают, что вода, преимущественно метеоритная по происхождению, мигрирует десятилетиями (или более) до места разгрузки (Rye and Truesdell 1993). Конечным типом гидротерм являются низко-хлоридные кислые воды Йеллоустоуна, разгружающиеся, в основном, на возвышенностях (рис. 1), в наибольшей степени в восточной части кальдеры. Эти воды образуются, когда газы (главным образом пар, СО₂, и H₂S) выделяются кипящими Cl-богатыми водами глубинной гидротермальной системой и конденсируются чуть ниже поверхности Земли (Fournier 1989). Последующее окисление H₂S создает серную кислоту, которая реагирует с риолитовыми обнажёнными породами с образованием глины и илов, и эти образования доминируют в образующихся нагреваемых паром (также называемых кислотно-сульфатными) термальных площадках. Небольшое количество термальных вод разгружается из этих нагретых паром мест (Fournier 1989).

Ловенстейн Дж Йеллоустоунская кальдера мониторинг

Риолиты Равнины реки Снейк.