イエローストーン間欠泉はバブルトラップ症候群と診断される

Dec 21, 2023

間欠泉は、水蒸気やその他のガスの突然の一過性の噴出を特徴とする、独特ですがよく知られている地質学的特徴です。 地球上には木星のエウロパ、海王星のトリトン、土星のエンケラドゥスと同様に存在します。 地球上ではそれらは稀であり、知られているのは 1,000 個未満であり、ワイオミング州のイエローストーン国立公園で見つかっている陸上間欠泉の約半分がいくつかの場所に集中しています。

ほぼ 2 世紀にわたって、理論化、実験室での模倣、噴火口の調査、および受動的な地震監視が行われてきたにもかかわらず、これらの一時的、そして時には確実に周期的な噴火を引き起こすプロセスについての理解は、依然としてとらえどころのないままです。 私たちが活動プロセスを完全に理解できていない主な理由は、第一に、間欠泉の 3D 構造を実際に「見て」いなかったこと、第二に、間欠泉内の流体が時間の経過とともにどのように変化するかを追跡していなかったことです。

シラウラらによる最近のイエローストーンのスプラウター間欠泉の地表近くの地球物理学的調査。 [2023a、2023b] は、この問題に対処するためにかなりの新しい情報を追加しました。 著者らは、地中レーダー（GPR）、活動源高解像度地震断層撮影法、電気抵抗率断層撮影法（ERT）を組み合わせて、スプラウター間欠泉の3D構造を少なくとも深さ15メートルまで再構築した。

彼らは、噴出孔を囲む岩石が異常な抵抗力を持ち、地震波の速度が速いことを発見しました。これらは両方とも、細孔や亀裂内のシリカの析出による高レベルの硬化を示しています。 独自の反復タイムラプス ERT 調査では、高抵抗の水蒸気の蓄積にのみ関連すると考えられる熱水系の上部付近の抵抗率の明確な時間的変化がさらに強調されます。 これらの結果は、水蒸気が液体の水の下に一時的に閉じ込められる「バブルトラップ」モデルを裏付けています。

引用: Ciraula, DA、Carr, BJ、および Sims, KW (2023a)。 イエローストーン国立公園のスパウター間欠泉の浅い間欠泉と熱水貯留層構造の地球物理学的イメージング: 間欠泉ダイナミクス I. 地球物理研究ジャーナル: ソリッド アース、128、e2022JB024417。 https://doi.org/10.1029/2022JB024417

DA シラウラ、BJ カー、KW シムズ (2023b)。 イエローストーン国立公園のスパウター間欠泉における間欠泉のダイナミクスのタイムラプス地球物理学的調査: ガイザーダイナミクス II。 地球物理研究ジャーナル: 固体地球、128、e2022JB024426。 https://doi.org/10.1029/2022JB024426

—Douglas R. Schmitt、編集者、JGR: Solid Earth