Команда геологов из Университета Британской Колумбии (Канада) предложила переосмыслить наше понимание происхождения вулканических лав, извергающихся в таких горячих точках Земли, как Гавайи, Исландия и Самоа. Исследователи пришли к выводу, что все лавы, вероятно, происходят из единого резервуара в мантии планеты.
Общий лавовый источник для всех горячих точек Земли расположен в глубинах мантии / © University of British Columbia
Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience, указали на то, что мантия Земли более однородна, чем предполагалось, а лавы приобретают свой уникальный химический «отпечаток» по пути к поверхности.
Напомним, мантия Земли — это слой твердых горных пород, который составляет примерно 84% от объема планеты и расположен между железным ядром и земной корой. Несмотря на высокие температуры, мантия остается в основном твердой из-за высокого давления. Лавой называют магму, которая выделяется из мантии, проникая сквозь кору и извергаясь на поверхность.
Горячие точки, в свою очередь, представляют собой области на поверхности планеты, где магма из глубин мантии прорывается вверх, создавая вулканические острова и горные цепи. Традиционно считалось, что химическое разнообразие лав, извергаемых в этих регионах, обусловлено гетерогенностью источников в глубокой мантии, которые содержат различные компоненты по составу, происхождению и возрасту.
В рамках исследования геологи проанализировали микроэлементы и изотопы в лавовых потоках горячих точек, чтобы определить состав их родительских магм и источников. Как показали результаты, химическая неоднородность лавовых потоков формируется в результате процессов, происходящих с магмой по мере ее подъема на поверхность.
Команда обнаружила, что родительские магмы для лав горячих точек, а также кимберлитов и базальтов из крупных магматических провинций имеют удивительно однородный элементный и изотопный состав. Это означает, что, несмотря на видимые различия на поверхности, в глубинах мантии существует единый резервуар.
Открытие предлагает более простую модель эволюции мантии Земли, в которой единый истощенный и дегазированный резервуар мантии обогатился несовместимыми элементами во время архейского эона (приблизительно 2,5-4 миллиарда лет назад) и с тех пор оставался относительно неизменным.
Если выводы авторов новой научной работы верны, то мантия Земли более однородна, чем считалось раньше. Результаты исследования также позволяют лучше понять процессы, наблюдавшиеся в ранней истории нашей планеты.
Комментарии
Почему в одном месте есть золото, а в другом нет, почему в одном месте есть руда, а рядом нет, почему залежи неоднородны, что влияет на возникновение концентраций тех или иных элементов?