Southamptonin yliopiston tutkijat ovat suorittaneet mallinnuksen ja geokemiallisen analyysin. Mitä merkitsevät miljoonia vuosia mannerlaattojen hajoamisen jälkeen löydetyt kemialliset jäljet?
Sisällysluettelo
Mantereiden osat liikkuvat tuhansia kilometrejä piilossa merenpohjan alla ja ylittävät planeetan kaukana alkuperäpaikastaan.
Southamptonin yliopiston tutkijaryhmä on löytänyt hämmästyttävän prosessin, joka muuttaa käsitystämme geodynamiikasta . Tutkimuksen tulokset on julkaistu Nature Geoscience -lehdessä.
Kyseessä ovat mantereiden palaset, jotka onnistuvat irtautumaan juuristaan ja liikkumaan salaa merenpohjassa . Ne ruokkivat tulivuoria siellä, missä niitä vähiten odotetaan.
Tämä löytö ratkaisee yhden geologian kiehtovimmista mysteereistä: mannerkuorelle tyypillisten materiaalien esiintymisen vulkaanisilla saarilla, jotka sijaitsevat keskellä valtamerta, kaukana tektonisista rajoista.
Ensimmäistä kertaa asiantuntijoilla on konkreettinen selitys, joka auttaa ymmärtämään, miten nämä elementit pääsevät niin kaukaisiin paikkoihin.
Professori Thomas Gernonin johtama läpimurto haastaa perinteiset käsitykset. Vuosien ajan tutkijat ovat uskoneet, että ilmiö selittyy sedimenttien muuntumisella subduktiovyöhykkeillä ja kuumien kivien pylväiden – manttilevyjen – vaikutuksella.
Uudet tiedot osoittavat kuitenkin, että nämä hypoteesit eivät riitä selittämään lukuisissa merivulkaneissa löydettyjä kemiallisia jälkiä .
Professori Gernon tiivisti asian seuraavasti: ”Olemme vuosikymmenien ajan löytäneet outoa materiaalia merenpohjasta, mutta emme tienneet, miten se sinne on päätynyt.”
Tutkijat analysoivat saaria, kuten Joulusaarta, jossa vulkaanisista kivilajeista löydettiin korkeita pitoisuuksia mantereille tyypillisiä alkuaineita, joilla ei pitäisi olla tällaisia ominaisuuksia pinnalla.
Tutkittuaan näitä jälkiä ryhmä havaitsi, että pelkkä mannerlaattojen subduktio tai mantteliplumien nousu eivät riitä selittämään geokemiallisia tietoja.
Joissakin syrjäisissä vulkaanisissa alueissa ei ole merkkejä maankuoren muuntumisesta, eikä suoraa yhteyttä termisiin plumiin ole havaittu.
Näistä epäilyistä syntyy uusi selitys: mantereet hajoavat paitsi pinnalla myös syvällä pohjassaan.
Tämä prosessi mahdollistaa mannerjuurien irtoamisen ja hitaan siirtymisen merenpohjan alle, levyjen rajojen ulkopuolelle, jossa suuret tektoniset voimat yleensä keskittyvät.
Maanosien fragmenttien piilomatka
Professori Gernon selitti: ”Kun maanosat hajoavat, maankuoressa syntyvät tektoniset voimat johtavat epävakaiden alueiden syntymiseen, jotka vaikuttavat maanosien pohjaan 150–200 kilometrin syvyydessä.”
Täten kokonaiset fragmentit voivat irrota ja liikkua merien alla, ohjattuna niin kutsutuilla ”manttelin aalloilla”.
Näiden liikkeiden nopeus on poikkeuksellisen hidas, noin miljoonasosa etanan nopeudesta.
Palaset voivat kuitenkin liikkua yli 1000 kilometrin matkan merenpohjan alla, muuttaen manttelin rakennetta ja kemiallista koostumusta miljoonien vuosien aikana.
Professori Sasha Brun , yksi artikkelin kirjoittajista, korosti: ”Maan vaippa jatkaa uudelleenjärjestäytymistä ja mannerlaattojen materiaalin syrjäyttämistä vielä pitkään sen jälkeen, kun mantereet ovat eronneet toisistaan.”
Järjestelmä jatkaa toimintaansa huolimatta siitä, että pinnalla on jo uusia valtameriä ja mantereet ovat hyvin kaukana toisistaan.
Tarkistaakseen teoriansa ryhmä tutki geokemiallisia tietoja Intian valtameren merenalaisesta vuoristosta, joka on vulkaaninen alue, joka muodostui supermanner Gondwana hajoamisen jälkeen yli 100 miljoonaa vuotta sitten.
Mallinnus ja kemiallinen analyysi osoittivat rikastuneen magman syntymisen repeämisen jälkeen, ja kemialliset signaalit vaimenivat ajan myötä.
Tämä ilmiö toimii ilman manttelin höyheniä, kuten perinteiset teoriat olettavat.
Se on hidas ja jatkuva mannerlaattojen juurien siirtyminen, joka jättää pysyvän jäljen merenpohjaan.
Löytö, joka muuttaa käsitystämme maapallon dynamiikasta
Professori Gernon selitti: ”Emme sulje pois manttelipluman aktiivisuutta, mutta olemme löytäneet uuden mekanismin, joka myös muuttaa merenpohjan manttelia.”
Näin ollen mannerten palaset voivat liikkua pitkiä matkoja maankuoressa ja jättää näkyviä jälkiä miljoonia vuosia mannerten hajoamisen jälkeen. Tämä saavutus laajentaa ymmärrystämme mannerten sisäisestä evoluutiosta.
Ryhmän aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että maankuoren aallot aiheuttavat syviä muutoksia mannerten sisällä . Ne jopa edistävät timanttien muodostumista ja muuttavat maisemia kaukana tektonisista rajoista.
Asiantuntijat ympäri maailmaa analysoivat jo näitä tuloksia, koska ne antavat avaimia geokemiallisten karttojen uudelleenarviointiin ja ymmärrykseen mannermaisten elementtien esiintymisestä kaukana niiden alkuperäisistä alueista.
Nyt tiedeyhteisö pyrkii testaamaan tätä mekanismia muilla alueilla ja olosuhteissa. Tutkimus avaa uuden luvun tutkimuksessa siitä, kuinka syvät mantteli-liikkeet, vulkaaniset muodostumat ja suuret geologiset prosessit ovat muokanneet maapalloa satojen miljoonien vuosien ajan.
Tämä tutkimus vastaa keskeisiin kysymyksiin ja asettaa samalla uusia haasteita planeettatutkimukselle.
