Un nuovo studio di un team di geologi che include Matthew Brueseke della Kansas State University ha scoperto che la cintura vulcanica di Wrangell nel Wrangell-St, in Alaska. Il Parco Nazionale e Riserva di Elias è più antico di quanto precedentemente riconosciuto e ha determinato il motivo per cui il suo campo vulcanico è stato costantemente attivo da quando si è formato circa 30 milioni di anni fa.

Brueseke, professore associato di geologia, e colleghi Jeffrey Benowitz, Università dell'Alaska Fairbanks, e Jeffrey Trop, Bucknell University, sono i principali ricercatori su borse di ricerca collaborativa della National Science Foundation per studiare la cintura vulcanica di Wrangell, che si estende per poco più di 300 miglia dall'Alaska centro-meridionale al territorio dello Yukon sudoccidentale in Canada.

"L'origine della massiccia cintura vulcanica di Wrangell è stata un mistero di lunga data poiché non si sa molto su come si sia formato questo arco vulcanico, " disse Brueseke, autore principale di "The Alaska Wrangell Arc:~ 30 milioni di anni di magmatismo correlato alla subduzione lungo una giunzione arco-trasformazione ancora attiva, " che è stato pubblicato online dalla rivista Terra Nova.

Un arco vulcanico è un luogo in cui una placca oceanica scivola sotto un'altra placca:la placca del Pacifico che scorre sotto la placca continentale nordamericana nel caso dell'arco vulcanico di Wrangell, ha detto Brueseke. Il punto in cui le due placche si scontrano si chiama zona di subduzione, e la placca più densa viene spinta in basso verso il mantello terrestre ad angolo. Le zone di subduzione sono caratterizzate da vulcani diffusi e pericolosi e terremoti dannosi. Le zone di subduzione sono anche luoghi in cui si forma essenzialmente la crosta continentale, che è lo strato di igneo, rocce sedimentarie e metamorfiche che formano i continenti.

I ricercatori hanno raccolto una varietà di campioni di roccia in sezioni remote del parco nazionale, alcuni luoghi accessibili solo da aerei leggeri che possono atterrare in luoghi estremamente rocciosi, e li hanno studiati al microscopio nelle loro università. Alcuni campioni sono stati polverizzati in una polvere che è stata inviata ai laboratori che valutano le concentrazioni di elementi e isotopi per determinare cosa si è sciolto per formare la roccia. La datazione radiometrica ha anche aiutato i ricercatori a ricostruire la storia del campo vulcanico di Wrangell, compresa la frequenza delle eruzioni, età relative dei suoi diversi vulcani, e la relazione tra formazione del vulcano e movimenti delle placche.

Lo studio dei geologi ha prodotto nuovi dati geochimici e geocronologici che coprono l'intera formazione dell'arco vulcanico. Insieme ai dati di studi precedenti, il team è stato in grado di determinare l'età della cintura vulcanica.

"Questi nuovi dati hanno contribuito a dimostrare che il magmatismo della fascia vulcanica di Wrangell è iniziato almeno circa 30 milioni di anni fa, che è di diversi milioni di anni prima di quanto precedentemente riconosciuto, " ha detto Brueseke.

La cintura vulcanica di Wrangell ospita anche alcuni dei più grandi vulcani della Terra, per altezza e volume, inclusi almeno due che sono storicamente attivi e considerati pericolosi dall'U.S. Geological Survey, ha detto Brueseke. I vulcani non hanno avuto una grande eruzione di lava e cenere in questo secolo, ma hanno continuamente rilasciato vapore e piccoli pennacchi di cenere sin dalla loro formazione.

Questa attività continua è insolita, Brueseke ha detto, poiché una cintura vulcanica correlata alla subduzione di solito ha lunghi periodi di assenza di attività vulcanica.

I geologi hanno determinato che la posizione e la geometria hanno molto a che fare con l'attività continua e le dimensioni dei vulcani.

"La posizione dell'arco vulcanico è al di sopra del bordo di una placca subduttiva che sta subducendo con un angolo basso, " ha detto Brueseke. "I vulcani sono eccezionalmente grandi a causa della generazione di fluidi dalla piastra a basso angolo, la risalita del bordo della lastra e le faglie su scala crostale che agiscono come condotti magmatici."

Tutto ciò crea un ambiente che consente maggiori volumi di magma, che può poi risalire attraverso la crosta lungo le faglie ed eventualmente eruttare. Più faglie equivalgono anche a più percorsi per il magma. Perché i vulcani sono così grandi, una grande eruzione potrebbe influenzare il traffico aereo e probabilmente causerebbe cambiamenti ambientali, ha detto Brueseke.