Wissenschaftler entdecken neue Details über Yellowstone mit einem riesigen fliegenden Elektromagneten

Wissenschaftler der Virginia Tech und des US Geological Survey verwendeten einen Elektromagneten mit 80 Fuß Durchmesser, um den Untergrund des Yellowstone-Nationalparks zu untersuchen und mehr über das Wassersystem zu erfahren, a Pressemitteilung sagte.

Die Yellowstone-Nationalpark ist ein geologisches Merkmal, das kaum einer Einführung bedarf. Millionen von Besuchern reisen jedes Jahr zu dieser Stätte, um blubbernde Schlammkessel, kristallklares Wasser und die leuchtenden Farben der Grand Prismatic Spring zu sehen. Die gewaltigen Wasserausbrüche am Old Faithfulsind auch eine große Attraktion, machen den Besuch aber auch interessant, wenn man sich fragt, woher das Wasser kommt?

Sondieren des Untergrunds

„Unser Wissen über Yellowstone hat seit langem eine unterirdische Lücke“, erklärte Steven Holbrook, Professor für Geowissenschaften an der Virginia Tech. „Es ist wie ein ‚mysteriöses Sandwich‘ – wir wissen viel über die Oberflächenmerkmale aus direkter Beobachtung und ziemlich vielüber das magmatische und tektonische System einige Kilometer unterhalb der geophysikalischen Arbeit, aber wir wissen nicht wirklich, was in der Mitte ist."

Um dies herauszufinden, verwendete das Team ein einzigartiges Instrument namens SkyTEM, bei dem es sich um eine große Drahtschleife handelt, die unter einem Hubschrauber gezogen wird. Der Durchmesser der Schleife betrug 80 Fuß, und indem sie Elektrizität hindurchsandten, erzeugten die Forscher elektromagnetische Impulse, die in Richtung Untergrund gesendet wurdenund erhielt Antworten von elektrisch leitenden Körpern darin.

Da ein Hubschrauber mit Geschwindigkeiten von 40–80 km/h fliegen kann, konnten die Forscher schnell große Teile des 3.500 Meilen langen Nationalparks vermessen. Die gesammelten Daten bestehen aus mehr als 2.500 Meilen von Hubschrauberlinien, die nicht nur darunter blickendie hydrothermalen Eigenschaften im Park, aber auch, wie diese Eigenschaften über große Entfernungen miteinander verbunden sind.

Die 'Klempnerarbeit' im Yellowstone

Vom Wissenschaftlerteam erfasste Daten zeigen, dass die heißen Quellen im Park ein Ergebnis der Geologie des Standorts sind. Verwerfungen und Brüche im Untergrund tragen dazu bei, dass das hydrothermale Wasser aus mehr als einer halben Meile unter der Erde in der Nähe aufsteigt-vertikale Aufstiege.

Unter den vulkanischen Flüssen des Parks befinden sich flachere Grundwasserleiter, die von den Lavagrenzen kontrolliert werden, sich aber mit heißem Wasser vermischen, das aus der Tiefe aufsteigt, wenn es in den Himmel schießt.

Die neue Forschung wirft auch Licht auf unterschiedliche chemische Zusammensetzungen und Temperaturen, die an verschiedenen Stellen innerhalb des Parks beobachtet wurden. Während früher angenommen wurde, dass diese auf unbekannte tiefe Prozesse zurückzuführen sind, haben unterirdische Daten von der Stelle gezeigt, dass die Unterschiede gerechtfertigt sindein Ergebnis von Schwankungen in der Vermischung von seichtem Grundwasser. Interessanterweise zeigen die Daten, dass hydrothermale Systeme im Park, die bis zu sechs Meilen voneinander entfernt sind, auch miteinander verbunden sind.

Die Daten haben auch Interesse geweckt von andere wissenschaftliche Disziplinen z. B. Biologen und Hydrologen, die den Standort zuvor ausgiebig untersucht haben. Erkenntnisse aus den Daten wurden in der Zeitschrift veröffentlichtNatur.

Zusammenfassung: Die Art des Rohrleitungssystems des Yellowstone-Nationalparks, das tiefe Thermalflüssigkeiten mit seinen legendären thermischen Eigenschaften verbindet, ist praktisch unbekannt. Die vorherrschenden Konzepte der Yellowstone-Hydrologie und -Chemie sind, dass Flüssigkeiten in Reservoirs mit unbekannten Geometrien vorhanden sind, seitlich aus distalen Quellen fließen und an der austretenRänder von Lavaströmen^1,2,3,4. Hier präsentieren wir eine hochaufgelöste synoptische Ansicht der Pfade des hydrothermalen Systems von Yellowstone, abgeleitet aus elektrischen Widerstands- und magnetischen Suszeptibilitätsmodellen von luftgestützten geophysikalischen Daten^5,6. Grundwasser und Thermalflüssigkeiten, die einen nennenswerten Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen enthalten, verringern den spezifischen Widerstand von porösem Vulkangestein erheblich und unterscheiden sich durch ihre spezifischen Widerstandssignaturen.⁷. Tonsequenzen in Thermalgebieten abgebildet^8,9 und Bohrlöcher¹⁰ bilden sich typischerweise in Tiefen von weniger als 1.000 Metern über fehlerkontrollierten Thermofluid- und/oder Gasleitungen^11,12,13,14. Wir zeigen, dass sich die meisten thermischen Merkmale über Leitungen mit hohem Fluss entlang vergrabener Verwerfungen befinden, die mit Ton bedeckt sind, der einen geringen spezifischen Widerstand und eine geringe Anfälligkeit aufweist. Flache subhorizontale Wege leiten Grundwasser in Becken, das sich mit thermischen Flüssigkeiten aus vertikalen Leitungen vermischt. Diese gemischten Flüssigkeiten entstehenan der Oberfläche, kontrolliert durch die Oberflächendurchlässigkeit, und fließen entlang tieferer Brekzienschichten nach außen. Diese Abflüsse, die sich zwischen den Geysirbecken fortsetzen, vermischen sich mit lokalem Grundwasser und Thermalflüssigkeiten, um die beobachteten geochemischen Signaturen zu erzeugen. Unsere hochgenauen Bilder fließen in geochemische und Grundwassermodelle einfür hydrothermale Systeme weltweit.