Tajný geologický proces: Jak kontinentální fragmenty ovlivňují sopečnou aktivitu v oceánech
Vědci objevili skrytý geologický proces, který ukazuje, jak se části kontinentů pomalu odtrhují ze svého dna a jsou unášeny hluboko do oceánské mantie, čímž vyvolávají sopečnou aktivitu v neočekávaných oblastech oceánu.
Tato studie, vedená University of Southampton, odhalila, že fragmenty kontinentální části se postupně odtrhávají od základny kontinentů a jsou unášeny do oceánské mantie – horké, většinou pevné vrstvy, která se pohybuje pomalu pod mořským dnem. Jakmile se tyto materiály dostanou do mantie, mohou podněcovat sopečnou aktivitu po dobu desítek milionů let.
Toto zjištění pomáhá objasnit dlouhotrvající záhadu: jak mohou oceánské ostrovy umístěné daleko od okrajů tektonických desek vykazovat chemické podpisy, které připomínají kontinentální horniny, přestože jsou obklopeny rozsáhlými oceánskými oblastmi.
Starověké chemické stopy v mantii
Mnoho sopečných ostrovů, včetně Vánočního ostrova v severovýchodní Indickém oceánu, obsahuje neobvykle vysoké hladiny určitých „obohacených“ chemických prvků, které se obvykle nacházejí v kontinentální kůře. Vědci dlouho podezřívali, že tato obohacení vznikají díky mocným procesům hluboko uvnitř Země, které mísí starobylé, recyklované materiály do mantie, podobně jako mixér skládající přísady dohromady v těstě na koláč.
Až do této doby se vědci domnívali, že tyto obohacené prvky pocházejí ze sedimentů recyklovaných, když oceánské desky klesaly do mantie, nebo z vyvstávajících sloupců horkých hornin nazývaných mantlové plameny, které se zvedají z hlubin planety.
Avšak tato vysvětlení nevysvětlují situaci, kdy některé sopečné oblasti vykazují jen málo známek recyklace kůry, zatímco jiné se zdají být příliš chladné a mělké, než aby je poháněly mantlové plameny.
“Desítky let víme, že části mantie pod oceány vypadají podivně kontaminovaně, jako by se tam nějakým způsobem dostaly kusy starobylých kontinentů,” řekl Thomas Gernon, profesor zemských věd na University of Southampton a hlavní autor studie. “Ale nedokázali jsme adekvátně vysvětlit, jak se veškerý tento kontinentální materiál dostal tam.”
Kontinenty se odlupují zespodu
Studie navrhuje nový způsob vysvětlení: kontinenty se nejen roztrhávají na povrchu – také se odlupují zespodu a na mnohem větší vzdálenosti, než se dříve myslelo.
Vědci vyvinuli simulace, které napodobují chování kontinentů a mantie, když jsou napínány tektonickými silami. Jejich práce navazuje na předchozí výzkum, který ukázal, že když se kontinenty roztrhnou, hluboké tektonické síly spuštějí vlnu nestability – ‚mantlovou vlnu‘ – která se šíří po základně kontinentů, narušující jejich kořeny v hloubkách 150 až 200 km.
Tento pohyb probíhá neuvěřitelně pomalu, pouze miliontinovou rychlostí šneka, postupně odstraňující materiál z hlubokých kořenů kontinentů. Tyto odloupnuté fragmenty jsou pak unášeny do stran – někdy přes více než 1 000 km – do oceánské mantie, kde krmí sopečné erupce v oceánu po desítky milionů let.
Důkazy z Indického oceánu
Tým analyzoval geochemická data z oblastí na Zemi, včetně oblasti Indického oceánu, provincie podmořských sopečných hor, což je řetězec sopečných útvarů, které vznikly po rozpadnutí superkontinentu Gondwana před více než 100 miliony let.
Pomocí simulací a chemických analýz objevili, že brzy po rozpadu Gondwany se na povrch dostal nával neobvykle obohaceného magmatu. Po desítkách milionů let tento chemický signál vybledl, jak klesl průtok materiálu z pod kontinentu. To se stalo bez přítomnosti mantlového plamene, který geologové dlouho předpokládali jako zodpovědný.
Profesor Gernon vysvětlil: “Nezamítáme mantlové plameny, ale tento objev naznačuje zcela nový mechanismus, který také ovlivňuje složení zemské mantie. Mantlové vlny mohou nést kusy kontinentálního materiálu daleko do oceánské mantie, zanechávajíc chemický podpis, který přetrvává dlouho poté, co se kontinenty rozpadly.”
