De la mantaua adâncă a Pământului, oamenii de știință găsesc un nou mod de formare a vulcanilor – ScienceDaily


Departe de sub plajele de nisip roz și de turcoaz, cercetătorii geologi au descoperit primele dovezi directe că materialul din adâncurile zonei de tranziție a mantalei – un strat bogat în apă, cristale și roci topite – poate pătrunde la suprafață pentru a forma vulcani.

Oamenii de știință au știut de mult că vulcanii se formează atunci când plăcile tectonice (care se deplasează deasupra mantalei Pământului) se convertesc, sau ca rezultat al puțurilor de manta care se ridică de la granița de bază a mantalei pentru a face puncte fierbinți la coaja Pământului. Dar obținerea de probe că materialul provenit din zona de tranziție a mantalei – între 250 și 400 de mile (440-660 km) de sub crusta planetei noastre – poate provoca formarea de vulcani este ceva nou pentru geologi.

"Am descoperit un nou mod de a face vulcani. Aceasta este prima dată când am găsit o indicație clară din zona de tranziție adânc în mantaua Pământului pe care vulcanii o pot forma în acest fel", a spus autorul principal Esteban Gazel, profesor asociat la Departamentul de Pământ și științele atmosferei la Universitatea Cornell. Cercetarea publicată în Natură.

"Ne asteptam ca datele noastre sa arate ca vulcanul a fost o formatie de mangaiuri – o ascensiune din mantaua mai adanca – la fel ca in Hawaii", a spus Gazel. Cu toate acestea, acum 30 de milioane de ani, o perturbare a zonei de tranziție a provocat o creștere a suprafeței de material magmatic, formând un vulcan acum latente sub Oceanul Atlantic și apoi formând Bermuda.

Folosind un eșantion de miez de 2.600 de picioare (înălțime de peste 700 de metri), găurit în 1972, găzduit la Universitatea Dalhousie, Nova Scotia – coautor Sarah Mazza de la Universitatea din Münster, în Germania, a evaluat secțiunea transversală pentru izotopi, oligoelemente, dovezi privind conținutul de apă și alte materiale volatile. Evaluarea a oferit o istorie geologică, vulcanică a Bermudei.

"Am bănuit mai întâi că trecutul vulcanic al Bermudei a fost deosebit, deoarece am analizat miezul și am observat diversele texturi și mineralogii conservate în diferitele fluxuri de lavă", a spus Mazza. "Am confirmat repede îmbogățirea extremă în compozițiile de oligoelemente. A fost interesant să trecem peste primele noastre rezultate … misterele Bermudei au început să se desfășoare".

Din probele de bază, grupul a detectat semnale geochimice din zona de tranziție, care includea cantități mai mari de apă încapsulate în cristale decât s-au găsit în zonele de subducție. Apa din zonele de subducție se reciclează înapoi pe suprafața Pământului. În zona de tranziție există suficientă apă pentru a forma cel puțin trei oceane, potrivit lui Gazel, dar este apa care ajută rocile să se topească în zona de tranziție.

Cercetătorii geologi au dezvoltat modele numerice cu Robert Moucha, profesor asociat de științe ale pământului la Universitatea Syracuse, pentru a descoperi o perturbare a zonei de tranziție care probabil a forțat materialul din acest strat de manta să se topească și să se perforeze la suprafață, a spus Gazel.

În ciuda a mai mult de 50 de ani de măsurători izotopice în lavă oceanică, izotopii specifici și extrem de măsurați în nucleul lavei Bermudei nu au fost observate înainte. Totuși, aceste compoziții izotopice extreme au permis oamenilor de știință să identifice sursa unică a lavei.

"Dacă începem să privim mai atent, cred că vom găsi aceste semnături geochimice în mai multe locuri", a declarat co-autorul Michael Bizimis, profesor asociat la Universitatea din Carolina de Sud.

Gazel a explicat că această cercetare oferă o nouă legătură între stratul zonei de tranziție și vulcani de pe suprafața Pământului. "Cu această lucrare putem demonstra că zona de tranziție a Pământului este un rezervor chimic extrem", a spus Gazel. "Acum începem să recunoaștem importanța sa în ceea ce privește geodinamica globală și chiar vulcanismul".

Said Gazel: "Următorul nostru pas este să examinăm mai multe locații pentru a determina diferența dintre procesele geologice care pot determina vulcani intraplate și să determine rolul zonei de tranziție a mantalei în evoluția planetei noastre".

În plus față de Gazel, Mazza, Bizimis și Moucha, coautorii "Eșantionării zonei de tranziție bogată în zone volatile sub bermude", se află Paul Béguelin, Universitatea din Carolina de Sud; Elizabeth A. Johnson, Universitatea James Madison; Ryan J. McAleer, Studiu geologic al Statelor Unite; și Alexander V. Sobolev, Academia Rusă de Științe.

Fundația Națională de Știință a oferit finanțare pentru această cercetare.

Povestea Sursa:

materiale furnizat de Universitatea Cornell. Originalul scris de Blaine Friedlander. Notă: Conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.

.



Cititi mai mult pe sciencedaily.com

Lasă un răspuns