Do manto profundo da Terra, cientistas descobrem uma nova forma de formação de vulcões
p As Bermudas têm um passado vulcânico único. Cerca de 30 milhões de anos atrás, uma perturbação na zona de transição do manto forneceu o magma para formar a base vulcânica agora adormecida na qual a ilha fica. Crédito:Wendy Kenigsberg / Clive Howard - Cornell University, modificado de Mazza et al. (2019)
p Muito abaixo das praias de areia rosa e marés turquesa das Bermudas, geocientistas descobriram a primeira evidência direta de que o material das profundezas da zona de transição do manto da Terra - uma camada rica em água, cristais e rocha derretida - podem se infiltrar na superfície para formar vulcões. p Os cientistas sabem há muito tempo que os vulcões se formam quando as placas tectônicas (que viajam no topo do manto da Terra) convergem, ou como resultado de plumas do manto que se elevam do limite núcleo-manto para criar pontos de acesso na crosta terrestre. Mas obter evidências de que o material proveniente da zona de transição do manto - entre 250 a 400 milhas (440-660 km) abaixo da crosta do nosso planeta - pode causar a formação de vulcões é uma novidade para os geólogos.
p "Encontramos uma nova maneira de fazer vulcões. Esta é a primeira vez que encontramos uma indicação clara da zona de transição nas profundezas do manto da Terra de que os vulcões podem se formar dessa maneira, "disse o autor sênior Esteban Gazel, professor associado do Departamento de Ciências da Terra e Atmosféricas da Cornell University. A pesquisa publicada em
Natureza .
p "Esperávamos que nossos dados mostrassem que o vulcão era uma formação de pluma de manto - uma ressurgência do manto mais profundo - exatamente como no Havaí, "Gazel disse. Mas 30 milhões de anos atrás, uma perturbação na zona de transição causou uma ressurgência do material de magma para subir à superfície, formando um vulcão agora adormecido sob o Oceano Atlântico e, em seguida, formando as Bermudas.
p Usando um 2, Amostra de núcleo de 600 pés (mais de 700 metros) - perfurada em 1972, alojado na Dalhousie University, Nova Scotia - co-autora Sarah Mazza, da University of Münster, Na Alemanha, avaliou a seção transversal para isótopos, Vestigios, evidências de conteúdo de água e outros materiais voláteis. A avaliação forneceu um geológico, história vulcânica das Bermudas.
p "Suspeitei pela primeira vez que o passado vulcânico das Bermudas era especial quando fiz uma amostra do núcleo e notei as diversas texturas e mineralogia preservadas nos diferentes fluxos de lava, "Mazza disse." Nós rapidamente confirmamos enriquecimentos extremos em composições de oligoelementos. Foi emocionante revisar nossos primeiros resultados ... os mistérios das Bermudas começaram a se revelar. "
p Em uma fatia microscópica de polarização cruzada de uma amostra de núcleo, o cristal azul e amarelo é titânio-augita, rodeado por uma massa terrestre de minerais, que incluem feldspatos, flogopita, espinélio, perovskita e apatita. Esta assembléia sugere que a fonte do manto - rica em água - produziu essa lava. Crédito:Gazel Lab / Fornecido
p A partir das amostras principais, o grupo detectou assinaturas geoquímicas da zona de transição, que incluíam maiores quantidades de água encerrada nos cristais do que as encontradas nas zonas de subducção. A água nas zonas de subducção é reciclada de volta à superfície da Terra. Há água suficiente na zona de transição para formar pelo menos três oceanos, de acordo com Gazel, mas é a água que ajuda a rocha a derreter na zona de transição.
p Os geocientistas desenvolveram modelos numéricos com Robert Moucha, professor associado de ciências da terra na Syracuse University, para descobrir uma perturbação na zona de transição que provavelmente forçou o material desta camada profunda do manto a derreter e se infiltrar na superfície, Gazel disse.
p Apesar de mais de 50 anos de medições isotópicas em lavas oceânicas, os isótopos peculiares e extremos medidos no núcleo de lava das Bermudas não haviam sido observados antes. Ainda, essas composições isotópicas extremas permitiram aos cientistas identificar a origem única da lava.
p "Se começarmos a olhar com mais cuidado, Acredito que encontraremos essas assinaturas geoquímicas em mais lugares, "disse o co-autor Michael Bizimis, professor associado da University of South Carolina.
p Gazel explicou que esta pesquisa fornece uma nova conexão entre a camada da zona de transição e os vulcões na superfície da Terra. "Com este trabalho, podemos demonstrar que a zona de transição da Terra é um reservatório químico extremo, "disse Gazel." Estamos apenas agora começando a reconhecer sua importância em termos de geodinâmica global e até vulcanismo. "
p Disse Gazel:"Nosso próximo passo é examinar mais locais para determinar a diferença entre os processos geológicos que podem resultar em vulcões intraplaca e determinar o papel da zona de transição do manto na evolução de nosso planeta."