Sumber gunung berapi paling aktif di dunia akhirnya bisa ditemukan

Gunung berapi Kīlauea di Hawaii dianggap sebagai gunung berapi paling aktif di dunia, namun kita masih belum tahu persis bagaimana ia terbentuk.

Penelitian baru menunjukkan rahim asli magma terletak lebih dari 90 kilometer di bawah hotspot. Sementara sebelumnya studi menemukan dua ruang magma dangkal di bawah Kīlauea, mereka tidak cukup besar untuk menampung semua batuan cair yang dimuntahkan gunung berapi ini.

ruang yang lebih besar, kedalaman sekitar 11 kilometer (itu 6,8 mil) ditemukan menggunakan gelombang seismik pada tahun 2014, namun ruang magma asli tampaknya lebih dalam sekarang.

Sebuah analisis baru dari fragmen retakan batuan vulkanik kuno yang dikeruk dari sisi tenggara Big Island menunjukkan bahwa Kīlauea lahir dari genangan material piroklastik yang kedalamannya hampir 100 kilometer.

Kadang di antara 210.000 dan 280.000 tahun yang lalu, lempeng tektonik Pasifik bergeser dan gumpalan magma melonjak ke laut. Saat cairan panas mendidih didinginkan dan dipadatkan, itu membentuk ‘besar’Tanda‘ yang menembus ombak sekitar 100.000 tahun yang lalu.

Beginilah cara Kīlauea terbentuk, tetapi batuan asli yang dikeluarkan dari hotspot ini sangat sulit ditemukan karena terkubur di bawah banyak lapisan lava baru. Batuan beku yang dikeruk dalam studi saat ini menawarkan wawasan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang masa lalu gunung berapi yang dalam dan jauh.

Pernah diperkirakan bahwa gunung berapi Kīlauea terbentuk dari batuan padat sebagian mencair dari panasnya hotspot.

Namun, penelitian baru tidak menemukan bukti untuk mendukung hipotesis ini. Batuan yang dikumpulkan ditemukan mengandung sejumlah elemen tanah jarang yang menurut model hanya dapat dibentuk dengan cara tertentu.

Alih-alih mencair sebagian, gunung berapi Kīlauea tampaknya awalnya terbentuk melalui kristalisasi fraksional. sebutan ini menggambarkan pembentukan kristal di cekungan magma yang dalam yang nantinya tidak bereaksi dengan sisa lelehan.

“Kami mempelajari pembentukan sampel ini melalui pekerjaan eksperimental yang melelehkan batuan sintetis pada suhu tinggi (> 1.100˚C) dan tekanan (>3GPa) dan dengan menggunakan metode baru untuk memodelkan konsentrasi elemen tanah jarang mereka.” jelas penulis utama, ahli geologi Laura Miller dari Universitas Monash di Australia.

“Kami menemukan bahwa sampel hanya dapat dibentuk dengan kristalisasi dan penghilangan (kristalisasi fraksional) garnet.”

Garnet adalah kristal yang dapat terbentuk ketika magma terkena tekanan dan suhu tinggi lebih dari 90 kilometer di bawah kerak bumi. Fakta bahwa kehadirannya diperlukan untuk menjelaskan komposisi batuan Kīlauea menunjukkan bahwa letusan asli berasal dari kedalaman yang sama.

Atau bahkan mungkin lebih dalam. Eksperimen menunjukkan bahwa garnet dapat mengkristal pada kedalaman hingga 150 kilometer di bawah kerak bumi.

Sumber asli Kepulauan Hawaii mungkin tidak sedalam itu, tetapi temuan baru menunjukkan bahwa pemipaan Kīlauea sama sekali tidak dangkal seperti yang pernah kita duga.

“Ini menantang pandangan saat ini bahwa kristalisasi fraksional hanyalah proses yang dangkal dan menunjukkan bahwa pengembangan ruang magma yang dalam (>90 km) merupakan tahap awal yang penting dalam kelahiran gunung berapi Hawaii.” kata Mueller.

Gunung berapi lain di tempat lain di dunia, seperti Vesuvius, juga menunjukkan waktu pembentukan kristal yang menunjukkan hal itu “mendalam yang tahan lama“Reservoir magma bersembunyi di bawah permukaan. Namun ruang magma asli Kīlauea tampaknya jauh lebih dalam daripada kebanyakan.

Mengapa demikian masih menjadi misteri untuk saat ini.

Studi ini dipublikasikan di komunikasi alam.