Учените току-що откриха, че Нова Зеландия се намира върху древен вулканичен супер шлейф

(Westend61/Гети изображения)

Още през 70-те години на миналия век учените излязоха с революционна идея за това как функционира дълбоката вътрешност на Земята.

Те предположиха, че се бърка бавно като лампа от лава, с плаващи петна, издигащи се като струи от гореща скала на мантията близо до ядрото на Земята, където скалите са толкова горещи, че се движат като течност.

Според теорията, когато тези струи се приближават до повърхността, те започват да се топят, предизвиквайки масивни вулканични изригвания. Но доказателствата за съществуването на такива струи се оказаха неуловими и геолозите почти отхвърлиха идеята.

И все пак в a документ, публикуван на 27 май , вече можем да предоставим това доказателство.

Нашите резултати показват, че Нова Зеландия седи на върха на останките на такъв древен гигантски вулканичен шлейф. Ние показваме как този процес причинява вулканична дейност и играе ключова роля в работата на планетата.

Необичайни вибрации

Преди около 120 милиона години - по времето на динозаври в Период креда - огромни вулканични изригвания под океана създадоха подводно плато с размерите на Индия.

С течение на времето той е бил разбит от движенията на тектоничните плочи. Един фрагмент сега се намира под Нова Зеландия и образува Плато Хикуранги .

(Саймън Ламб)

Горе: Тази карта на югозападната част на Тихия океан и Нова Зеландия показва разпръснатите фрагменти от някогашно гигантско океанско плато. Червените стрелки показват посоките на разпространение на морското дъно. Правите черни линии показват площите, измерени в нашето изследване.

Измервахме скоростта на вълните на сеизмичното налягане - на практика звуковите вълни - и как те преминават през скалите на мантията под платото Хикуранги. Тези вибрации са били предизвикани или от земетресения, или от умишлени експлозии и са достигнали скорост от 9 километра в секунда.

Добре известно е, че тези вълни, известни като P-вълни, се движат в най-горната мантия на Земята със забележително постоянна скорост: около 8,1 км в секунда (около 30 000 км в час).

Дори малки отклонения от тази постоянна скорост разкриват важна информация за състоянието на скалите на мантията.

От края на 70-те години на миналия век се съобщава за високи скорости на P-вълните (8,7-9,0 km/s) от дълбочина около 30 km под източния Северен остров на Нова Зеландия. Сеизмичните вибрации, записани в тези ранни данни, се движеха само в една посока през малка част от мантията и значението на високата скорост беше неясно.

Нашите нови данни са много по-обширни, от a голям сеизмичен експеримент през 2012 г., който обхващаше южния Северен остров и офшорните региони, включително платото Хикуранги.

Той показва скоростта на P-вълните, достигнала 9 km/s, независимо от хоризонталната посока, в която са пътували. Но внимателният анализ на вибрациите, предизвикани от дълбоки земетресения, показа необичайно ниски скорости за вибрации, движещи се във вертикална посока.

Това разкрива важна информация за това как скалите на мантията са били разтегнати или притиснати от огромните сили вътре в Земята и това се оказва, че потвърждава съществуването на неуловимите струи.

Сеизмична палачинка

Моделът на сеизмичните скорости, които наблюдавахме, изисква скалите на мантията под платото Хикуранги да са били разтегнати и притиснати почти по същия начин, както може да се създаде форма на палачинка чрез сплескване на гумена топка.

(Джеймс Мур)

Горе: Компютърни симулации на струя от плаваща гореща скала в мантията на Земята, издигаща се към повърхността от границата между ядрото и мантията. В по-късните етапи главата на струята се срутва под действието на гравитацията, за да образува форма на палачинка.

Когато проведохме компютърни симулации на издигащи се струи в мантията, открихме, че те възпроизвеждат точно този модел на сплескване на палачинка, тъй като гъбообразната глава на струята се разпространява настрани и се срутва близо до повърхността.

Разгледахме и данни от сеизмични експерименти от международни екипи на други океански плата в югозападния тихоокеански регион. Забележително е, че платата Манихики и Онтонг-Ява показват същия модел, както наблюдавахме под платото Хикуранги.

P-вълните се движат със същите високи скорости независимо от хоризонталната посока, но със значително по-ниски скорости във вертикалната посока.

Реконструиране на древен суперплюм

Основните океански плата в югозападната част на Тихия океан сега са разпръснати, но ние знаем как някога са се сглобявали заедно, преди около 120 милиона години. Те образуваха регион, покрит с дебел слой вулканична скала, с хиляди километри в диаметър.

(Саймън Ламб, предоставен от автора)

Горе: Тази реконструкция на океански плата отпреди 120 милиона години показва как те са се наместили заедно над палачинкообразната глава на суперплюм.

Нашият анализ показва, че целият този регион е лежал над единичната глава на гигантска струя – супер струя – която се е стопила, за да произведе масивни изблици на лава за геологично кратък период от няколко милиона години.

Сибир е единственото друго място на Земята, където този модел на скоростта на P-вълните е наблюдаван в горната мантия. И се оказва, че това също е сцена на широко разпространени вулканични изригвания преди около 250 милиона години, за които се смята, че са причинени от издигането на суперструма.

Тази вулканична дейност може да е променила климата на Земята и да е предизвикала масово изчезване, което е повлияло на еволюцията на живота.

Нова Зеландия и някои разпръснати острови в югозападната част на Тихия океан са кацнали върху останките на това, което някога е било изключително мощна геоложка сила.

Не знаем дали този процес все още продължава днес, но нашата нова сеизмична техника за намиране на тези остатъци от супер струя може да ни помогне да открием повече - осигурявайки по-нататъшно вникване в многото връзки между дълбоката вътрешност на нашата планета и това, което се случва на повърхността.

Саймън Ламб , доцент по геофизика, Управление на трафика - Университет Виктория в Уелингтън и Тимъти Стърн , професор по геофизика, Управление на трафика - Университет Виктория в Уелингтън .

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.