Cronfeydd magma yn allweddol i echdoriadau folcanig

Mae astudiaeth newydd yn dangos pwysigrwydd cronfeydd  mawr o ran creu echdoriadau folcanig mwyaf pwerus y Ddaear, ac yn esbonio pam maent mor anghyffredin

Mae ymchwil newydd wedi dangos bod cronfeydd magma mawr, sydd wedi’u storio’n ddwfn yng nghramen y Ddaear, yn allweddol i gynhyrchu rhai o echdoriadau folcanig mwyaf pwerus y Ddaear.

Mewn astudiaeth newydd, mae tîm rhyngwladol o wyddonwyr yn honni bod yr echdoriadau folcanig mwyaf pwerus, a alwyd yn ‘uwch-echdoriadau’, yn cael eu sbarduno gan fagma sy’n diferu’n araf ond yn gyson o gronfeydd mawr yn ddwfn yng nghramen y Ddaear i gronfeydd llai yn nes at yr wyneb.

Mae’r cronfeydd mawr hyn yn tynnu magma poeth i mewn o fantell y Ddaear, ac yn bodoli fel symiau mawr o graig rhannol dawdd sy’n gallu storio magma fel sbwng.

Drwy gynnal nifer o efelychiadau rhifiadol o'r broses hon, dangosodd y tîm ymchwil fod y cronfeydd mawr hyn yn hanfodol i greu’r echdoriadau folcanig mwyaf ar y Ddaear.

Dangosodd y tîm hefyd fod y cronfeydd mawr hyn yn gallu cymryd miliynau o flynyddoedd i ymffurfio, a dyna pam mae ‘uwch-echdoriadau’ yn digwydd mor anaml.

Credir y gallai’r canfyddiadau hyn ein helpu i ddeall pam mae rhai llosgfynyddoedd yn echdorri’n aml ac ar feintiau penodol.

Cyhoeddwyd yr astudiaeth yn y cyfnodolyn Nature Geoscience.

Mae swm y magma sy'n cael ei storio yn haen uchaf cramen y Ddaear yn pennu amlder a maint echdoriadau folcanig. Mae echdoriadau bach sy'n cynnwys llai nag un cilomedr ciwbig o ddeunydd yn digwydd yn aml iawn (bob dydd i bob blwyddyn), tra bod yr echdoriadau mwyaf sy'n cynnwys cannoedd o gilomedrau ciwbig o ddeunydd yn digwydd yn anaml, gyda channoedd o filoedd o flynyddoedd rhyngddynt.

Yn ôl cyd-awdur yr astudiaeth, Dr Wim Degruyter, o Ysgol Gwyddorau'r Ddaear a'r Amgylchedd ym Mhrifysgol Caerdydd: "Mae ein dealltwriaeth bresennol yn dweud wrthym y gall magma poeth gael ei chwistrellu o gramen isaf y Ddaear i fannau oerach yn nes at yr wyneb.  Pan ddigwydd hynny, gall y magma naill ai ffrwydro allan neu oeri i’r graddau fel ei fod yn caledu ac nad oes ffrwydrad yn digwydd."

"Hyd yn awr, nid yw’r ddamcaniaeth hon wedi gallu egluro sut gall magma gadw ei wres yn y cronfeydd ger yr wyneb ac felly gynhyrchu echdoriadau grymus dros ben."

"Mae ein hastudiaeth wedi dangos mai'r allwedd i hyn yw cronfeydd llawer mwy o faint yn ddyfnach dan yr wyneb, sy'n gallu cynyddu’r tymheredd yn rhan uchaf y gramen yn araf nes ei fod yn dod yn fwy addas ar gyfer storio magma. Pan fydd y gramen wedi aeddfedu’n llawn, gall cronfeydd anferth ymffurfio yn y gramen uchaf, ac felly gwelwn echdoriadau eithriadol o bwerus.”

Mae ymchwil flaenorol wedi datgelu bod corff magma dyfnach yn cysylltu â chronfa magma yn rhan uchaf y gramen o dan Yellowstone – un o uwch-losgfynyddoedd mwyaf y byd.  Mae'r corff magma dyfnach yn eistedd 12 i 28 milltir dan yr wyneb a chredir y gallai’r graig dawdd boeth lenwi’r Hafn Fawr, sy’n 1,000 milltir ciwbig, 11.2 o weithiau.  Roedd yr echdoriadau hysbys diwethaf o Yellowstone yn 2 filiwn, 1.2 filiwn a 640,000 o flynyddoedd yn ôl, a chredir iddynt gael eu bwydo gan y system blymio folcanig sy'n eistedd oddi tano.

"Ymddengys bod ein cyfrifiadau’n cytuno â’r arsylwadau a wnaed yn Yellowstone," aeth Dr Degruyter ymlaen.

Arweiniwyd yr astudiaeth, Lifetime and size of shallow magma bodies controlled by crustal-scale magmatism, gan ymchwilwyr yn ETH Zurich, ac roedd hefyd yn cynnwys ymchwilwyr o Sefydliad Technoleg Georgia.