Колоссальные извержения вулканов, подобные тем, что могли уничтожить динозавров более 65 миллионов лет назад, происходят из-за плюмов в мантии, которые поднимаются от сдвигающихся подземных гор глубоко в мантии Земли. К такому выводу пришли исследователи из Университета Вуллонгонга (UOW), сообщает новое исследование, проведённое под руководством геофизиков и специалистов по статистике.
Исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, углубляет понимание учёными эволюции Земли на протяжении сотен миллионов лет и предлагает новые способы обнаружения минералов, образованных в результате вулканических извержений, которые необходимы для перехода к низкоуглеродной экономике.
В исследовании приняли участие: кандидат наук Аннализа Кукчиаро, доцент Николас Фламан из исследовательской группы UOW по изучению будущего окружающей среды и заслуженный профессор Ноэль Кресси из Школы математики и прикладной статистики.
«Изучение взаимосвязи между вулканическими извержениями на поверхности и такими крупномасштабными динамическими процессами, происходящими в 2 500 км под нашими ногами, позволяет понять, насколько взаимосвязана наша планета», — сказала Кукчиаро. «Эта работа подчёркивает важность плюмов в мантии как «магистралей магмы» на поверхность, вызывающих гигантские извержения. Также показано, что эти плюмы движутся вместе со своим источником — BLOBS».
Плюмы в мантии — это гигантские медленно движущиеся столбы горячей породы, которые поднимаются из глубин Земли, обычно из двух массивных BLOBS (Big LOwer-mantle Basal Structures) примерно на глубине 2 500 километров. Один находится под Африкой, а другой — под Тихим океаном. Учёные давно спорят, остаются ли BLOBS на месте или медленно перемещаются в течение миллионов лет.
Исследование показало, что гигантские вулканические извержения связаны с движением BLOBS. Реконструировав конвекцию в мантии за 1 миллиард лет назад, авторы обнаружили, что извержения обычно происходят непосредственно над или вблизи BLOBS, при этом плюм в мантии слегка наклоняется по мере подъёма. Компьютерные модели показывают, что вулканические горячие точки, подобные Гавайям, обычно располагаются над областями, где BLOBS находились, когда они медленно перемещались в течение миллионов лет.
Понимание того, являются ли эти BLOBS подвижными, помогает учёным воссоздать историю вулканической активности и предсказать, где извержения могут произойти в будущем. Эти знания также позволяют исследователям реконструировать геологическое прошлое Земли, в том числе то, как минералы, такие как алмазы, оказываются ближе к поверхности во время мощных вулканических извержений, подобных тем, что создают кимберлитовые месторождения.
«Гигантские вулканические извержения оказывают драматическое влияние на жизнь на Земле. Они могут уничтожить жизнь, как динозавров, но также формируют горные породы, содержащие важные минералы», — сказал доцент Фламан. «Это исследование раскрывает один из вопросов, который долгое время мучил учёных — являются ли BLOBS стационарными или подвижными и как они связаны с гигантскими вулканическими взрывами. Поэтому мы в восторге от того, что наконец-то можем разгадать эти тайны».
Гигантские вулканические извержения также приводят к открытию новых минералов, погребённых глубоко под поверхностью Земли, которые, по словам доцента Фламана, необходимы для перехода к низкоуглеродной экономике. Следующим шагом для исследователей является изучение химической природы BLOBS и связанных с ними каналов плюмов.
Предоставлено:
Университет Вуллонгонга