Muy por debajo de las playas de arena rosa y las mareas turquesas de Bermudas, los geocientíficos han descubierto la primera evidencia directa de que el material de las profundidades de la zona de transición del manto de la Tierra, una capa rica en agua, cristales y roca derretida, puede filtrarse a la superficie para formar volcanes.
Los científicos saben desde hace tiempo que los volcanes se forman cuando las placas tectónicas que viajan por encima del manto de la Tierra convergen, o como resultado de plumas de manto que se elevan desde el límite núcleo-manto para crear puntos calientes en la corteza terrestre. Pero obteniendo evidencia de ese materialque emana de la zona de transición del manto, entre 250 y 400 millas 440-660 km debajo de la corteza de nuestro planeta, puede hacer que se formen volcanes es algo nuevo para los geólogos.
"Encontramos una nueva forma de hacer volcanes. Esta es la primera vez que encontramos una indicación clara desde la zona de transición profunda en el manto de la Tierra de que los volcanes pueden formarse de esta manera", dijo el autor principal Esteban Gazel, profesor asociado en el Departamentode Ciencias de la Tierra y la Atmósfera en la Universidad de Cornell. La investigación publicada en Naturaleza .
"Esperábamos que nuestros datos mostraran que el volcán era una formación de penacho de manto, una corriente ascendente del manto más profundo, como en Hawai", dijo Gazel. Pero hace 30 millones de años, una perturbación en la zona de transicióncausó que una corriente de material de magma subiera a la superficie, formando un volcán ahora inactivo bajo el Océano Atlántico y luego formando Bermudas.
Utilizando una muestra de núcleo de más de 700 metros 2.600 pies, perforada en 1972, alojada en la Universidad Dalhousie, Nueva Escocia, la coautora Sarah Mazza, de la Universidad de Münster, en Alemania, evaluó la sección transversal paraisótopos, oligoelementos, evidencia de contenido de agua y otros materiales volátiles. La evaluación proporcionó una historia geológica y volcánica de las Bermudas.
"Primero sospeché que el pasado volcánico de las Bermudas era especial cuando probé el núcleo y noté las diversas texturas y la mineralogía preservadas en los diferentes flujos de lava", dijo Mazza. "Rápidamente confirmamos enriquecimientos extremos en composiciones de oligoelementos. Fue emocionante".sobre nuestros primeros resultados ... los misterios de las Bermudas comenzaron a desarrollarse "
De las muestras del núcleo, el grupo detectó firmas geoquímicas de la zona de transición, que incluía mayores cantidades de agua encerradas en los cristales que las que se encontraron en las zonas de subducción. El agua en las zonas de subducción se recicla de regreso a la superficie de la Tierra. Hay suficiente agua en elzona de transición para formar al menos tres océanos, según Gazel, pero es el agua la que ayuda a derretir las rocas en la zona de transición.
Los geocientíficos desarrollaron modelos numéricos con Robert Moucha, profesor asociado de ciencias de la Tierra en la Universidad de Syracuse, para descubrir una perturbación en la zona de transición que probablemente obligó a que el material de esta capa profunda del manto se derrita y se filtre a la superficie, dijo Gazel.
A pesar de más de 50 años de mediciones isotópicas en lavas oceánicas, los isótopos peculiares y extremos medidos en el núcleo de lava de Bermudas no se habían observado antes. Sin embargo, estas composiciones isotópicas extremas permitieron a los científicos identificar la fuente única de la lava.
"Si comenzamos a mirar con más cuidado, creo que encontraremos estas firmas geoquímicas en más lugares", dijo el coautor Michael Bizimis, profesor asociado de la Universidad de Carolina del Sur.
Gazel explicó que esta investigación proporciona una nueva conexión entre la capa de la zona de transición y los volcanes en la superficie de la Tierra. "Con este trabajo podemos demostrar que la zona de transición de la Tierra es un depósito químico extremo", dijo Gazel. "Ahora estamosjusto ahora comienza a reconocer su importancia en términos de geodinámica global e incluso vulcanismo ".
Dijo Gazel: "Nuestro siguiente paso es examinar más ubicaciones para determinar la diferencia entre los procesos geológicos que pueden dar lugar a volcanes intraplaca y determinar el papel de la zona de transición del manto en la evolución de nuestro planeta".
Además de Gazel, Mazza, Bizimis y Moucha, coautores de "Sampling the Volatile-Rich Transition Zone Beneath Bermuda", están Paul Béguelin, Universidad de Carolina del Sur; Elizabeth A. Johnson, James Madison University; Ryan J.McAleer, Servicio Geológico de Estados Unidos; y Alexander V. Sobolev, Academia de Ciencias de Rusia.
La National Science Foundation proporcionó fondos para esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Blaine Friedlander. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :