初めて、科学者は地球の表面の下の深い層が火山を作ることができるという証拠を持っています。
遷移帯として知られるこの層は、地殻の下の250〜400マイル(400〜640キロメートル)の地球のマントルに潜んでいます。このゾーンは、水、結晶、溶けた岩が豊富です。
この研究では、これらの超高温物質が表面に浸透して火山を形成できることがわかりました。
科学者は、地球のマントル上部の構造プレートが収束するとき、またはマントルプルームが人の顔に吹き出されるにきびのように、地球の地殻にホットスポットを形成するときに火山がポップアップすることを長い間知っていました。しかし、これまで科学者たちは遷移帯(上部マントルと下部マントルに挟まれた領域)が関与していることを知らなかったと研究者たちは述べた。
「私たちは火山を作る新しい方法を見つけた」とコーネル大学の地球大気科学部の准教授であるエステバン・ガゼル研究主任研究員は声明で述べた。 「これは、火山がこのように形成することができる地球のマントルの深い遷移帯から明確な兆候を見つけたのは初めてです。」
科学者たちは、1972年にバミューダで掘削された長さ2,600フィート(790メートル)のコアサンプルを研究して発見しました。このコアは現在、ノバスコシア州のダルハウジー大学に収容されており、ドイツのミュンスター大学の研究者であるサラマッツァ(惑星学の研究者)によって調査されました。
彼女はコアがバミューダ諸島を作った火山がハワイが形成された方法であるマントルプルームから生じたことを示すことを期待していた。しかし、コアの署名アイソトープ、または要素のバージョンの分析では、含水量;そして他の化合物、彼女は完全に別のものを見つけました。
大西洋の深部に位置する遷移帯のこの特定のスポットは、一部には、超大陸パンゲアの形成中の沈み込みイベントによって作成されたようです。約3000万年前、マントルの流れに関連している可能性が高い遷移帯の乱れにより、帯からマグマが地球の表面に向かって急上昇し、マッツァと彼女の同僚が発見した。この急上昇したマグマは、バミューダを作った大西洋の下で今や休止状態の火山を形成しました。
マッツァ氏は声明のなかで、「コアをサンプリングし、さまざまな溶岩流に保存されている多様な質感と鉱物学に気付いたとき、バミューダの火山の過去は特別だったと最初に思った」と述べた。 「私たちはすぐに微量元素組成の極端な濃縮を確認しました。最初の結果を超えることはエキサイティングでした…バミューダの謎が広がり始めました。」
コアエニグマ
コアを研究しているとき、マッツァと彼女の同僚は、遷移帯からのものと一致する地球化学的サインを見つけました。これらの手がかりには、沈み込み帯、または1つの構造プレートが別のプレートの下に潜っている領域と比較して、結晶で覆われた水の量が多かったと彼女は述べた。
移行地帯には非常に多くの水があり、それは少なくとも3つの海を形成する可能性がある、とGazelは言った。しかし、地殻上の水がそうであるように海の生命を維持するのではなく、遷移帯の水は岩石の溶解を助けます。
研究者たちは、遷移帯の乱れが火山の生成につながる可能性があることを知ったので、地球上のこの地質学的現象のより多くのインスタンスを見つける可能性が高いと科学者たちは述べています。
「この研究により、地球の遷移帯が極端な化学物質の貯留層であることを示すことができる」とゲイゼル氏は語った。 「私たちは今、地球規模の地球力学、さらには火山活動の観点から、その重要性を認識し始めたばかりです。」