Изследователи установиха неизвестен досега източник на вулкани в екстремните дълбочини на Земята - в преходната зона между горната и долната мантия, a новото откритие обяснява произхода на Бермудските острови с този неизвестен досега механизъм на вулканична дейност, съобщава ScienceAlert.
Бермудският триъгълник продължава да приковава вниманието на любителите на теориите на конспирацията, въпреки че учените поставят под въпрос факта за съществуването на такава „мистерия“.
Но този атлантически архипелаг интересува и сериозни учени.
Далеч под розовите пясъчни плажове на Бермудските острови и тюркоазените заливи, геолозите откриват първите преки доказателства, че материал от преходната зона, на дълбочина между 400 и 650 километра - слой, богат на вода, кристали и разтопена скала - може да проникне до повърхността и да се изхвърли от вулкани.
Отдавна се знае, че вулканите се образуват в места, където тектоничните плочи се разделят (като в средата на океанските хребети) или там, където една плоча потъва под друга (в зоните на субдукция, като край бреговете на Япония). Появата на вулкани "в средата" на плоча се предизвиква от мантийна струя (плюм) - горещ възходящ поток, издигащ от границата между ядрото и мантията - такъв е случаят в Хаваите.
Но публикуваните в списание Nature доказателства, че материал от преходната зона на мантията може да предизвика образуването на вулкани, е ново за геолозите. По-рано подобен механизъм на вулканизъм не е бил разглеждан от учените, но може да е свързан с образуването и на някои други вулканични архипелази в Световния океан.
Вулканите на Хавай са с дълбочина от 200 до 400 километра. Но вулканът на Бермудите се корени много по-дълбоко, в район, богат на вода, кристали и разтопен камък, според заключенията на екипа.
Всъщност в региона на Бермудските острови е фиксиран стабилен плюм. От друга страна, такъв плюм трябва да остави характерната верига от острови като Хавайските острови, поради бавното движение на земната кора над стационарно разположения вертикален поток от магма. Освен това не се наблюдава никаква вулканична дейност в района, а този поток би трябвало да въздейства и днес. За да разберат тези несъответствия, геолозите извършват допълнителен анализ на 800-метровото ядро, получено сондаж на Бермудските острови през 1972 година. Необичайният минерален състав, както и съдържанието на оловни изотопи и някои други тежки елементи, позволяват на учените да предложат нова схема за формирането на този архипелаг.
Въпреки че има изотопни измервания повече от 50 години в океански лави, специфичните и екстремни изотопи, измерени в ядрото бермудската лава, не бяха наблюдавани преди това. Но тези екстремни изотопни композиции позволяват на учените да идентифицират уникалния източник на лавата.
В кръстосано поляризирания микроскопски срез на проба от ядрото синьо-жълтият кристал е титано-аугит, заобиколен от минерали като фелдшпати, флогопит, шпинел, перовскит и апатит. Този състав предполага, че богат на вода източник в мантията е произвела тази лава. Кредит: Gazel Lab
В пробите екипът открива геохимични "подписи" от преходната зона, които включват по-големи количества вода, затворени в кристалите, отколкото се срещат в субдукционните зони. Водата в зоните на субдукция се рециклира обратно до земната повърхност. В преходната зона има достатъчно вода, за да се образуват най-малко три океана, но водата помага на скалите да се стопят в преходната зона, обяснява старшият автор Естебан Газел (Esteban Gazel), доцент в департамента „Земя и атмосферни науки“ в Университета Корнел
Геолозите разработват цифров модел, за да открият смущения в преходната зона, които вероятно принуждават материала от този дълбок слой на мантията да се просмуче към повърхността, предполага Газел.
Смущения в потока на магмата причиняват нарастване и смесване на материала на магмата с фрагменти от древни плочи, останали в преходната зона на мантията. Кредит: Sarah Mazza et al., 2019
Атлантически океан се появява преди около 175 милиона години в резултат на разцепването на суперконтинента Пангея, който преди това обединява почти цялата земна земя. Плочите, които днес съставят Африка, Европа и двете Америки, се разделят и между тях се появява океан. Многобройни фрагменти от плочи се потопяват в мантията под дъното й, потъвайки в преходната зона на дълбочина около 400-600 километра. Преди около 30 милиона години, смущенията в мантийните потоци карат няколко такива полуразтопени фрагмента да изплават по-високо и така са се създали Бермудските острови с тяхната необичайна геология.
"Ако започнем да гледаме по-внимателно, вярвам, че ще намерим тези геохимични подписи на повече места," заяви съавторът Майкъл Бизимис (Michael Bizimis), доцент в Университета на Южна Каролина.
Газел обясни, че това изследване осигурява нова връзка между слоя преходна зона и вулканите на повърхността на Земята.
"С тази работа можем да покажем, че преходната зона на Земята е екстремен химически резервоар", заяви Газел. "Просто сега започваме да осъзнаваме важността му по отношение на глобалната геодинамика и дори вулканизма."
Бермудските острови. Кредит: NOAA on Flickr
Справка:
Sarah E. Mazza et al, Sampling the volatile-rich transition zone beneath Bermuda, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1183-6
Източници:
From Earth's deep mantle, scientists find a new way volcanoes form, Cornell University
Geologists Just Discovered a Source of Volcanoes Deeper Than Ever Before, ScienceAlert
Още по темата
Земята
Ето защо смъртоносните пирокластични потоци от вулканите са толкова бързи (видео)
Земята
Лава, лед и нотки на живот - 360° обиколка на вулканите в Слънчевата система
Земята
В Земята има вода три пъти повече от обема на всички океани
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари