Відкриття не тільки вирішує давню загадку про вулканічне походження острова, але також описує новий спосіб формування вулканів.
При вивченні зразка керна, взятого з Бермудських островів, пробуреного в 1972 році, вчені-геологи виявили перші прямі докази того, що матеріал з глибини перехідної зони мантії Землі — шар, багатий водою, кристалами і розплавленою породою, — може просочуватися на поверхню з утворенням вулканів.
Дослідникам давно відомо, що вулкани утворюються при злитті тектонічних плит або в результаті мантійних плюмів, які піднімаються від межі ядро-мантія, створюючи гарячі точки в земній корі, інформує Ukr.Media.
Ілюстрація того, як вулкан утворився під Бермудськими островами. (Фото люб'язно надано: Венді Кенігсберг / Клайв Ховард, Корнельський університет)
Однак виявлення цього матеріалу в перехідній зоні мантії — приблизно у 250-400 миль під земною корою, який може призвести до утворення вулканів, є новим для геологів.
«Ми знайшли новий спосіб створення вулканів», — говорить геолог Естебан Газель, доцент Корнельського університету і старший автор статті, опублікованій в журналі Nature. «Це перший раз, коли ми знайшли чітку вказівку з перехідної зони глибоко в мантії Землі, що вулкани можуть утворюватися таким чином».
За словами Газель, дослідники очікували, що дані покажуть, що вулкан був утворенням мантійного плюму — висхідного шару з більш глибокої мантії — такого як Гаваї. Це було не те, що вони знайшли.
«Я став підозрювати, що вулканічне минуле Бермудських островів було особливим, коли я досліджував ядро і помітив, що різні текстури та мінералогія збереглися в різних потоках лави», — розповіла співавтор газети Сара Мазза з Мюнстерського університету. «Ми швидко підтвердили надзвичайне збагачення композиціями мікроелементів. Було цікаво дізнатися про наші перші результати... таємниці Бермудських островів почали розкриватися ».
Зі зразків керна дослідники виявили геохімічні сигнатури в перехідній зоні, які містили більшу кількість води, що міститься в кристали, ніж було виявлено у зонах субдукції. Вода в зонах субдукції повертається назад на поверхню Землі. За словами Газеля, в перехідній зоні достатньо води, щоб утворити не менше трьох океанів, але саме ця вода сприяє плавленню породи в перехідній зоні.
Вчені-геологи розробили чисельні моделі і виявили обурення в перехідній зоні, яке, ймовірно, змусило матеріал з цього глибокого мантійного шару танути і просочуватися на поверхню. Вважається, що це сталося близько 30 мільйонів років тому і послужило основою, на якій сьогодні знаходяться Бермудські острови.
Попри більш ніж 50-річні ізотопні вимірювання в океанічних лавах, специфічні і екстремальні ізотопи, виміряні в ядрі лави на Бермудських островах, були тим, чого вчені ніколи раніше не бачили.
Знаючи цю нову модель створення вулканів, Бермудські острови можуть бути не самотні: в Атлантичному океані можуть існувати інші вулкани, утворені в результаті тих же або подібних процесів, каже Мазза. «Ми просто ще не знайшли їх», — говорить вона.
Газель каже, що дослідження забезпечує новий зв'язок між шаром перехідної зони і вулканами на поверхні Землі.
«З допомогою цієї роботи ми можемо продемонструвати, що перехідна зона Землі є надзвичайним хімічним резервуаром», — сказав він. «Зараз ми тільки починаємо усвідомлювати його важливість з точки зору глобальної геодинаміки і навіть вулканізму».
