Une nouvelle étude menée par une équipe de géologues qui comprend Matthew Brueseke de l'Université d'État du Kansas a découvert que la ceinture volcanique de Wrangell dans la région de Wrangell-St. Le parc national et réserve d'Elias est plus ancien qu'on ne le croyait auparavant et a déterminé pourquoi son champ volcanique a été constamment actif depuis sa formation il y a environ 30 millions d'années.

Brueseke, professeur agrégé de géologie, et collègues Jeffrey Benowitz, Université d'Alaska Fairbanks, et Jeffrey Trop, Université de Bucknell, sont les principaux chercheurs de subventions de recherche collaborative de la National Science Foundation pour étudier la ceinture volcanique de Wrangell, qui s'étend sur un peu plus de 300 milles du centre-sud de l'Alaska au sud-ouest du territoire du Yukon au Canada.

"L'origine de la ceinture volcanique massive de Wrangell est un mystère de longue date car on ne sait pas grand-chose sur la formation de cet arc volcanique, " dit Brueseke, auteur principal de "The Alaska Wrangell Arc:~30 millions d'années de magmatisme lié à la subduction le long d'une jonction de transformation d'arc encore active, " qui a été publié en ligne par la revue Terra Nova.

Un arc volcanique est un endroit où une plaque océanique glisse sous une autre plaque - la plaque Pacifique glissant sous la plaque continentale nord-américaine dans le cas de l'arc volcanique Wrangell, dit Brueseke. L'endroit où les deux plaques entrent en collision s'appelle une zone de subduction, et la plaque plus dense est poussée vers le manteau terrestre à un angle. Les zones de subduction sont caractérisées par des volcans étendus et dangereux et des tremblements de terre destructeurs. Les zones de subduction sont aussi des lieux où se forme essentiellement la croûte continentale, qui est la couche ignée, roches sédimentaires et métamorphiques qui forment les continents.

Les chercheurs ont collecté une variété d'échantillons de roches dans des sections reculées du parc national - certains endroits uniquement accessibles par des avions légers pouvant atterrir dans des endroits extrêmement rocheux - et les ont étudiés au microscope dans leurs universités. Certains échantillons ont été pulvérisés en une poudre qui a été envoyée à des laboratoires qui évaluent les concentrations d'éléments et d'isotopes pour déterminer ce qui a fondu pour former la roche. La datation radiométrique a également aidé les chercheurs à reconstituer l'histoire du champ volcanique de Wrangell, y compris la fréquence des éruptions, âges relatifs de ses différents volcans, et la relation entre la formation des volcans et les mouvements des plaques.

L'étude des géologues a produit de nouvelles données géochimiques et géochronologiques qui couvrent l'intégralité de la formation de l'arc volcanique. Couplé aux données d'études antérieures, l'équipe a pu déterminer l'âge de la ceinture volcanique.

"Ces nouvelles données ont permis de démontrer que le magmatisme de la ceinture volcanique de Wrangell a débuté il y a au moins environ 30 millions d'années, qui est plusieurs millions d'années plus tôt que précédemment reconnu, ", a déclaré Brueseke.

La ceinture volcanique de Wrangell abrite également certains des plus grands volcans de la Terre, en hauteur et en volume, dont au moins deux qui sont historiquement actifs et considérés comme dangereux par le U.S. Geological Survey, dit Brueseke. Les volcans n'ont pas eu d'éruption majeure de lave et de cendres ce siècle, mais ont continuellement libéré de la vapeur et de petits panaches de cendres depuis leur formation.

Cette activité continue est inhabituelle, Brueseke a dit, car une ceinture volcanique liée à la subduction a généralement de longues périodes d'absence d'activité volcanique.

Les géologues ont déterminé que l'emplacement et la géométrie ont beaucoup à voir avec l'activité continue et la taille des volcans.

"L'emplacement de l'arc volcanique est au-dessus du bord d'une plaque de subduction qui est subductrice à un faible angle, " Brueseke a déclaré. " Les volcans sont exceptionnellement grands en raison de la génération de fluide de la plaque à faible angle, l'upwelling du bord de la dalle et les failles à l'échelle de la croûte agissant comme des conduits de magma. »

Tout cela crée un environnement qui permet des volumes accrus de magma, qui peut alors remonter la croûte le long des failles et éventuellement entrer en éruption. Plus de failles égalent également plus de chemins pour le magma. Parce que les volcans sont si grands, une éruption majeure pourrait affecter le trafic aérien et provoquerait probablement des changements environnementaux, dit Brueseke.