Из глубинной мантии Земли ученые находят новый способ образования вулканов

lava Из глубинной мантии Земли ученые находят новый способ образования вулканов

Бермудские острова имеют уникальное вулканическое прошлое. Около 30 миллионов лет назад нарушение переходной зоны мантии привело к тому, что магма сформировала ныне бездействующий вулканический фундамент, на котором расположен остров. Гораздо ниже розовых песчаных пляжей Бермудских островов и бирюзовых приливов ученые-геологи обнаружили первые прямые доказательства того, что материал из глубин мантийной переходной зоны Земли - слоя, богатого водой, кристаллами и талой породой - может просочиться на поверхность и образовать вулканы.

Ученые давно знают, что вулканы образуются при сближении тектонических плит (перемещающихся на вершине мантии Земли) или в результате поднятия мантийных шлейфов от границы ядра и мантии для образования горячих точек на земной коре. Однако получение доказательств того, что материал, выходящий из переходной зоны мантии - 440-660 км под земной корой - может вызвать образование вулканов, является новым явлением для геологов.

«Мы нашли новый способ создания вулканов. Это первый случай, когда мы обнаружили четкое указание из переходной зоны в глубине земной мантии, что вулканы могут образоваться таким образом», - сказал старший автор Эстебан Газель, доцент кафедры наук о Земле и атмосфере Корнельского университета. «Мы ожидали, что наши данные покажут, что вулкан представляет собой образование мантийного шлейфа - восходящее течение из более глубокой мантии - точно так же, как это происходит на Гавайях, - сказал Газель. Однако 30 миллионов лет назад в результате нарушения в переходной зоне на поверхность поднялся магматический материал, образовавший ныне неактивный вулкан под Атлантическим океаном, а затем образовавшийся на Бермудских островах.

Используя пробу керна длиной 700 метров, пробуренную в 1972 году в Университете Далхаузи, соавтор из Новой Шотландии Сара Мазза из Университета Мюнстера, Германия, провела оценку сечения изотопов, следовых элементов, доказательств содержания воды и других летучих материалов. В ходе оценки была представлена геологическая, вулканическая история Бермудских островов. «Впервые я заподозрила, что вулканическое прошлое Бермудских островов было особенным, поскольку я взяла пробу керна и заметила, что в различных потоках лавы сохраняются различные текстуры и минералогии, - сказала Мазза. «Мы быстро подтвердили чрезвычайное обогащение микроэлементных составов. Было интересно просмотреть наши первые результаты.... начали разворачиваться тайны Бермудских островов».

читайте также

Из керновых проб группа обнаружила геохимические признаки из переходной зоны, которые включали в себя большее количество воды, заключенной в кристаллы, чем в зонах субдукции. Вода в зонах субдукции возвращается обратно на поверхность Земли. По мнению Газель, в переходной зоне достаточно воды, чтобы сформировать не менее трех океанов, но именно она способствует таянию горных пород в переходной зоне.

Геологи совместно с доцентом наук о Земле Сиракузского университета Робертом Муча разработали цифровые модели, чтобы обнаружить нарушение в переходной зоне, которое, вероятно, заставило материал из этого глубокого мантийного слоя расплавиться и проникнуть на поверхность, сказал Газель. Несмотря на более чем 50-летний опыт изотопных измерений в океанических лавах, особых и экстремальных изотопов, измеренных в сердцевине Бермудских лав, ранее не наблюдалось. Тем не менее, эти экстремальные изотопные составы позволили ученым определить уникальный источник лавы.

Газель пояснила, что данное исследование обеспечивает новую связь между слоем переходной зоны и вулканами на поверхности Земли. «С помощью этой работы мы сможем продемонстрировать, что переходная зона Земли является экстремальным резервуаром химических веществ», - сказал Газель. «Мы только сейчас начинаем признавать его важность с точки зрения глобальной геодинамики и даже вулканизма».

User Rating: 0 / 5

Ваша оценка:
Спасибо за оценку.


Основная миссия издания сообщать о последних новостях экологии, окружающей среде и важности науки для нашей жизни. Никто не управляет нашим мнением, это означает объективное и честное освещение событий. Публикации не всегда отражают позицию нашей редакции.