Research press release

【地球科学】セントへレンズ火山のそばにマグマ供給源がない謎を解く

Nature Communications

Earth sciences: Solving St Helens' missing magma mystery

セントへレンズ火山のメルト供給域の位置が、火山直下ではなく、東側にある近隣の山の付近だとする考えを示した論文が、今週掲載される。今回の研究で新たに実施された地震観測実験では、ほとんどの研究者によって高温のマグマが存在すると予想されているセントへレンズ火山下のマントルの温度が低いことが判明した。この研究は、活火山のメルト供給域に関する従来の学説に異議を唱えるものとなっている。

米国ワシントン州南部で北米カスケード弧に沿って位置するセントへレンズ火山の最近の噴火で最も大きなものは1980年に発生した。その際にセントへレンズ火山の側面が崩壊し、噴火時の火山の挙動に関する知識が見直された。セントへレンズ火山のメルト供給域については詳しい研究が行われたにもかかわらず、特にこの火山が主要な火山弧の西側50 kmに位置しているため、解明が進んでいなかった。

今回、Steven Hansenたちは、大規模な高解像度地震波画像実験を行い、セントへレンズ火山周辺での23回の爆発による地震波を分析して、この火山の地下部分の画像を得た。その結果、火山の地下には低温でウェットなマントルウェッジがあり、これがマグマ供給源である可能性が低いことが明らかになった。これを踏まえてHansenたちは、セントへレンズ火山の南東側(アダムス山の方向)にある地殻(深さ23~44 km)での群発的深発地震がマグマの動きを反映しており、その付近にメルト供給域が位置している可能性が高いという考えを示している。

The melt source region for Mount St Helens may lie to the east, near a neighbouring mountain, rather than directly below the volcano according to a new study published in Nature Communications this week. New seismic experiments find that the mantle below the volcano, where most would expect hot magma to be present, is stone cold. This research challenges the assumptions of where melt may be sourced from in active volcanoes.

The largest recent eruption of Mount St Helens, located in Southern Washington along the North American Cascade Arc, occurred in 1980. During the eruption the side of the volcano collapsed, which redefined our knowledge of how volcanoes behave during eruption. Despite extensive research, the melt source region has remained enigmatic, especially as Mount St Helens lies 50 km west of the main volcanic arc.

A large high-resolution seismic imaging experiment, where the seismic waves from 23 explosions around Mount St Helens were analysed to generate images beneath the volcano was undertaken by Steven Hansen and colleagues. They discovered that a cold wet wedge of the mantle lies beneath the volcano, which could not be the source of the magma. Instead the authors suggest that clusters of deep earthquakes in the crust (23-44 km depth) southeast of Mount St Helens (towards Mount Adams) reflecting magma movement are more likely to be the melt source region.

doi: 10.1038/ncomms13242

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